标题: 单片机手持式超声测距仪设计(TFT彩屏+US-100源码) [打印本页]

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作者: 弧度鸡蛋卷    时间: 2018-12-16 20:18
标题: 单片机手持式超声测距仪设计(TFT彩屏+US-100源码)
      学校举行的设计大赛已经结束，虽然在这次比赛中并没有获得比较好的成绩，但总算是基本完成了设计的样品，在这里想分享下我的设计过程，希望能对一些人有所帮助，也希望能学到更多东西。
      首先是这次设计的主题，设计的是手持式超声测距仪，用到的主要硬件有51单片机、1.44寸的TFT彩屏、蜂鸣器、US-100超声波头。然后想法是想把测到的距离通过彩屏来显示。
实物部分：

代码部分：
      第一部分是启用超声波头的函数：


这里的之所以要这么多个_nop_()；是因为US-100超声波头发射超声波时，Trig管脚需要接收到一个10us以上的高电平才会发射超声波，这里一个_nop_();延迟1us。
     第二部分则是对返回来的数据进行处理：


代码里面的注释写的比较清楚，这里就不详细讲。这里提一下我写的代码这个是显示两位小数，单位是M，根据超声波头的精度，是可以写到3位小数，根据资料，误差是在0.003m左右，然后这里是不用对温度进行处理，因为这个超声波头里面就自带温度检测，测出来的时间已经修正了，是按照波速340m/s来算的。
       第三部分就是TFT彩屏的初始化、写数据、写命令、读数据等函数，这里就不介绍了。
       第四部分就是TFT彩屏上显示文字和字符的函数，文字通过字模转化来显示，这里采用16*16的点阵，而字符是通过ASCII码的顺序来显示，是8*16点阵，这里显示文字和字符分开用了两种方法，详细说明在代码注释中有。
       第五部分就是加了蜂鸣器，这部分的代码也比较简单，只是让蜂鸣器在测量完成时响一声提示测距完成，所以这里也不做过多介绍。
       最后给大家提供改进的几个思路，可以考虑增加蓝牙测距的模式，通过手机打开蓝牙，写一个APP，在手机这个APP上控制测距并将数据返回到手机中，这个想法是在比赛中见到的，当然也还有很多很好的想法（这就是在比赛中被完爆的原因），像外壳加了磁体等吸附装置可以吸附在任意位置测距，超声波头装在舵机上可以旋转等，这里就不一一举出了。有问题或建议的可以提出来交流，最后希望我整理的这些能对大家有所帮助。

单片机源程序：

1. #include<reg51.h>
   
2. #include<absacc.h>
   
3. #include<intrins.h>
   
4. #include<string.h>
   
5. #include<tft.h>
   
6. 
   
7. sbit Trig = P3^1;        //定义超声波引脚
   
8. sbit Echo = P3^0;
   
9.                                  
   
10. unsigned int  time=0;
    
11. unsigned long S=0;
    
12. bit      flag =0;
    
13. unsigned char disbuff[4]           ={ 0,0,0,0,};
    
14. 
    
15. 
    
16. void fengmingqi()                //蜂鸣器加启用超声波函数
    
17. {                        
    
18.        u8 i,j=100;
    
19.            while(j)         
    
20.            {
    
21.            for (i=0;i<80;i++)
    
22.            {
    
23.               beep=1;
    
24.                   delay(1);
    
25.                   beep=0;
    
26.                   delay(1);
    
27.            }
    
28.                 for (i=0;i<100;i++)
    
29.            {
    
30.               beep=1;
    
31.                   delay(2);
    
32.                   beep=0;
    
33.                   delay(2);
    
34.            }
    
35.            j--;
    
36.            }
    
37.                 StartModule();
    
38.              while(!Echo);               
    
39.              TR0=1;                           
    
40.              while(Echo);               
    
41.              TR0=0;                                
    
42.          Conut();
    
43. 
    
44.            while(1){         //让蜂鸣器响一下
    
45.            beep=1;
    
46.            }
    
47.                
    
48. }
    
49. 
    
50. 
    
51. void Conut(void)                                         //计算距离
    
52.         {                                                                 //通过计时器计算，计时器的单位是1us，所以下面S是=(time*340)/2/10000（单位是cm）
    
53.          time=TH0*256+TL0;
    
54.          TH0=0;
    
55.          TL0=0;
    
56.          S=(time*1.7)/100;     //算出来是CM
    
57.          if((S>=450)||(S<2)||flag==1) //超出测量范围显示“-”
    
58.          {         
    
59.           flag=0;
    
60.          
    
61.           Fast_DrawFont_GBK16(40,70,RED,WHITE,"超出范围");
    
62.          }
    
63.          else
    
64.          {
    
65. 
    
66.           disbuff[0]=S%1000/100;
    
67.           disbuff[1]=S%1000%100/10;
    
68.           disbuff[2]=S%1000%10 %10;                                                         //这里可以通过fmod函数计算第三位小数，然后自行添加就好
    
69.           switch (disbuff[0])                                                                 //通过switch给出数值
    
70.           {
    
71.               case (0):        Display_ASCII8X16(40, 70,"0"); break;
    
72.                   case (1):        Display_ASCII8X16(40, 70,"1"); break;
    
73.                   case (2):        Display_ASCII8X16(40, 70,"2"); break;
    
74.                   case (3):        Display_ASCII8X16(40, 70,"3"); break;
    
75.                   case (4):        Display_ASCII8X16(40, 70,"4"); break;
    
76.           };
    
77.           Display_ASCII8X16(50, 70,".");
    
78.           switch (disbuff[1])
    
79.           {
    
80.               case (0):        Display_ASCII8X16(60, 70,"0"); break;
    
81.                   case (1):        Display_ASCII8X16(60, 70,"1"); break;
    
82.                   case (2):        Display_ASCII8X16(60, 70,"2"); break;
    
83.                   case (3):        Display_ASCII8X16(60, 70,"3"); break;
    
84.                   case (4):        Display_ASCII8X16(60, 70,"4"); break;
    
85.                   case (5):        Display_ASCII8X16(60, 70,"5"); break;
    
86.                   case (6):        Display_ASCII8X16(60, 70,"6"); break;
    
87.                   case (7):        Display_ASCII8X16(60, 70,"7"); break;
    
88.                   case (8):        Display_ASCII8X16(60, 70,"8"); break;
    
89.                   case (9):        Display_ASCII8X16(60, 70,"9"); break;
    
90.           };
    
91.           switch (disbuff[2])
    
92.           {
    
93.               case (0):        Display_ASCII8X16(70, 70,"0"); break;
    
94.                   case (1):        Display_ASCII8X16(70, 70,"1"); break;
    
95.                   case (2):        Display_ASCII8X16(70, 70,"2"); break;
    
96.                   case (3):        Display_ASCII8X16(70, 70,"3"); break;
    
97.                   case (4):        Display_ASCII8X16(70, 70,"4"); break;
    
98.                   case (5):        Display_ASCII8X16(70, 70,"5"); break;
    
99.                   case (6):        Display_ASCII8X16(70, 70,"6"); break;
    
100.                   case (7):        Display_ASCII8X16(70, 70,"7"); break;
     
101.                   case (8):        Display_ASCII8X16(70, 70,"8"); break;
     
102.                   case (9):        Display_ASCII8X16(70, 70,"9"); break;
     
103.           };
     
104.            Display_ASCII8X16(80, 70,"M");
     
105. 
     
106.          }
     
107.         }
     
108. 
     
109. void zd0() interrupt 1                  //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
     
110.   {
     
111.     flag=1;                                                         //中断溢出标志
     
112.   }
     
113. 
     
114. void  StartModule()                          //启动模块
     
115.   {
     
116.           Trig=1;                                             //启动一次模块
     
117.           _nop_();
     
118.           _nop_();
     
119.           _nop_();
     
120.           _nop_();
     
121.           _nop_();
     
122.           _nop_();
     
123.           _nop_();
     
124.           _nop_();
     
125.           _nop_();
     
126.           _nop_();
     
127.           _nop_();
     
128.           _nop_();
     
129.           _nop_();
     
130.           _nop_();
     
131.           _nop_();
     
132.           _nop_();
     
133.           _nop_();
     
134.           _nop_();
     
135.           _nop_();
     
136.           _nop_();
     
137.           _nop_();
     
138.           Trig=0;
     
139.   }
     
140. 
     
141. 
     
142. 
     
143. 
     
144. 
     
145. void Font_Test(void)                //显示文字
     
146. {
     
147.         LCD_Clear(WHITE);
     
148.         Fast_DrawFont_GBK16(24,20,BLACK,WHITE,        "洞穴测距仪");
     
149.         delay(1000);        
     
150. }
     
151. 
     
152. 
     
153. 
     
154. void main()                           //主函数
     
155. {
     
156. #ifdef MCU_STC12
     
157.         P3M1 &= ~(1<<2),        P3M0 |=  (1<<2);        //P3.2 set as push-pull output mode
     
158. #endif
     
159.            lcd_initial();
     
160.            LCD_Clear(WHITE);
     
161.            bl=1;
     
162.        TMOD=0x01;                  
     
163.            TH0=0;
     
164.            TL0=0;         
     
165.            ET0=1;            
     
166.            EA=1;                                   
     
167.            Font_Test();
     
168.            daoshu3s();
     
169.            fengmingqi();
     
170. }
     
171. 
     
172. uchar code Zk_ASCII8X16[]=
     
173. {
     
174.   0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,// .
     
175.   0x00,0x00,0x00,0x02,0x06,0x0c,0x18,0x30,0x60,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// /
     
176. ……………………
     
177. 
     
178. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
     

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