标题: Proteus超声波测距仿真电路图+单片机源程序 [打印本页]

作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 00:25
标题: Proteus超声波测距仿真电路图+单片机源程序
大多数人感觉超声波测距proteus仿真是无法实现的,虽然proteus自带的库有GUR03和SRF04两种模型,但是却与实际传感器使用方法相差甚远,即使求助度娘也很难找到简单易懂的教程。



之前很多人想做超声波测距仿真但都没有找到很好的办法去实现,在软件里没有这样的元件,有人用一个按键开关去模拟仿真,这样仿真出来的效果,非常不好。还有人用555时基电路产生一个延时信号(555电路作为超声波仿真的内部元件),来模拟超声波头发送后遇到回波返射回来的这阶段时间,来对单片机超声波测距单片机系统进行模拟,能完成对超声波测距模块大致仿真,但需要繁杂的设计。

下面是一个超声波测距模块的proteus模型,能直接用于proteus仿真,且使用方法与实际传感器几乎一致,模型如下图。楼主千辛万苦终于完成了仿真,分享交流一下,请大家不啬赐教!

(library文件见附件)

下面是仿真效果:


单片机程序代码:
  1. #include <reg51.h>
  2. #include <intrins.h>
  3. #include <LCDcmd.h>

  4. #define Delay4us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}

  5. sbit LEDRed=P2^4;        //测距指示灯,亮表示正在测距,灭表示测距完成
  6. sbit Trig=P1^7;                //HC-SR04触发信号输入
  7. sbit Echo=P1^6;                //HC-SR04回响信号输出

  8. float DistanceValue=0.0;        //测量的距离值
  9. float SPEEDSOUND;                                //声速

  10. //延时函数 20微秒 @12.000MHz
  11. void Delay20us()
  12. {
  13.         uchar i;
  14.         _nop_();
  15.         i = 7;
  16.         while (--i);
  17. }


  18. //测量距离
  19. float MeasuringDistance()
  20. {
  21.         //最大定时时间约65ms
  22.         TH0=0;
  23.         TL0=0;
  24.         
  25.         //生成20us的脉冲宽度的触发信号
  26.         Trig=1;                                
  27.         Delay20us();
  28.         Trig=0;

  29.         //等待回响信号变高电平
  30.         while(!Echo);        
  31.         TR0=1;                //启动定时器0

  32.         //等待回响信号变低电平
  33.         while(Echo);               
  34.         TR0=0;                //关闭定时器0

  35.         //返回距离值(mm)
  36.         return (SPEEDSOUND*(TH0*256.0+TL0))/2000;
  37. }

  38. //HCSR04初始化
  39. void HCSR04_Initialize()
  40. {

  41.         SPEEDSOUND=334.1+25*0.61;                                
  42.         Trig=0;        
  43.         Echo=0;
  44.         TMOD=0x01;
  45. }

  46. //测距的数值排序求平均
  47. float DistanceStatistics()
  48. {
  49.         uchar i;
  50.         float disData;
  51.         for(i=0;i<7;i++)          //连续测距
  52.         {
  53.                 disData+=MeasuringDistance();        
  54.                 delay(1);        
  55.         }
  56.         return disData/7.0;
  57. }

  58. void main()
  59. {

  60.         LcdInitiate();//1602初始化
  61.         HCSR04_Initialize();//HC-SR04初始化
  62.         while(1)
  63.         {
  64.                 DistanceValue= DistanceStatistics()        ;
  65.                 display_val((int)DistanceValue,0x45);//显示距离值
  66.                 delay(1000);
  67.                 LEDRed=~LEDRed;                //测距系统工作指示灯
  68.                
  69.         }
  70. }

复制代码

全部文件已打包,请自行下载(2个文件内容一样,推荐下载7z的):
7z: 7z压缩版.7z (96.58 KB, 下载次数: 269)
winrar: 超声波测距(仿真原理图+源程序).rar (102.08 KB, 下载次数: 1255)



作者: GodWorks    时间: 2020-4-1 09:02
感谢楼主奉献;好资料,51黑有你更精彩!!!
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 10:16
我用的软件版本是proteus 8.8 SP1,低于此版本的软件可能会打不开,现在将我的软件安装包和原理图单独发出来,以供参考。

另外,开楼时附上的源码只是main.c的内容,还有一个LCD.h的头文件,需要下载全部附件才有,否则程序是跑不起来的。


*—————————————proteus 8.8 SP1安装包—————————————————————--
百度获取
*——————————————完整原理图截图———————————————————————


作者: hurbocn    时间: 2020-4-1 15:26
谢谢分享,好资料,51黑有你更精彩!!!用Proteus8.8版本,载入单片机和超声波两个不同的hex后,终于成功了,效果如下

51hei.png (129.63 KB, 下载次数: 170)

51hei.png

作者: fjvhhhcyxrxuv    时间: 2020-4-1 20:47
为什么hex文件复制过去后还是会提示加载失败?
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 22:17
fjvhhhcyxrxuv 发表于 2020-4-1 20:47
为什么hex文件复制过去后还是会提示加载失败?

不好意思,忘了写进去了,开始仿真之前,需要双击超声波传感器加载那个hex文件,跟51单片机加载hex是一样的哈
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-1 22:22
补充说明:
1、楼主使用的Proteus版本是Proteus8.8 SP1,低于此版本可能打不开仿真文件,下面是安装包,如有需要请百度 Proteus8.8白菜直装版
2、超声波传感器的库文件里包含有一个hex文件,仿真时需要将其加载到超声波传感器中(操作类似于单片机加载hex文件);
3、正文所分享的代码只是MAIN.C的内容,工程文件中还有一个LCDcmd.h头文件,请自行下载附件查看。
作者: liu5678    时间: 2020-4-1 23:04
已经收藏,谢谢楼主的分享
作者: 果巴巴    时间: 2020-4-2 10:09
谢谢楼主分享
作者: zdgfvx    时间: 2020-4-3 17:37
想要,,真的,,很需要
作者: fjvhhhcyxrxuv    时间: 2020-4-3 18:39
午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-1 22:17
不好意思,忘了写进去了,开始仿真之前,需要双击超声波传感器加载那个hex文件,跟51单片机加载hex是一样 ...

好的,谢谢楼主
作者: KobeHuang    时间: 2020-4-4 14:31
大哥 可不可以分享 想问问一些关于超声波的仿真知识
作者: books123    时间: 2020-4-4 16:36
大神牛逼,小弟佩服佩服
作者: COG电子    时间: 2020-4-4 18:41
没办法,毕竟是仿真软件,只能模拟,不过功能也挺全了
作者: pengliang123    时间: 2020-4-5 00:30
大家仿真的时候哦那个LCD会有显示吗,为什么LCD没显示呢
作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 14:07
附件LCD那个怎么找,小白
作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 15:24
internal exception access violation in module plc EX.DLL
作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 15:24
仿真有错误,internal exception access violation in module  plc  EX.DLL
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-5 16:25
冬天别来无恙 发表于 2020-4-5 15:24
仿真有错误,internal exception access violation in module  plc  EX.DLL

你好,可能是软件版本不同导致的,请尝试从库里选择新的89C52芯片进行替换,或许可以解决。
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-5 16:27
KobeHuang 发表于 2020-4-4 14:31
大哥 可不可以分享 想问问一些关于超声波的仿真知识

你好,请直接提出你的问题,我会尽力提供帮助
作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 17:49
午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-5 16:25
你好,可能是软件版本不同导致的,请尝试从库里选择新的89C52芯片进行替换,或许可以解决。

换了一个也不行

IMG_20200405_174639.jpg (1.06 MB, 下载次数: 169)

IMG_20200405_174639.jpg

作者: 冬天别来无恙    时间: 2020-4-5 18:37
大佬,换了一个芯片还是不行
作者: pengliang123    时间: 2020-4-8 14:32
COG电子 发表于 2020-4-4 18:41
没办法,毕竟是仿真软件,只能模拟,不过功能也挺全了

朋友,你好,请问你仿真的时候LCD显示了吗
作者: pengliang123    时间: 2020-4-8 14:56
pengliang123 发表于 2020-4-5 00:30
大家仿真的时候哦那个LCD会有显示吗,为什么LCD没显示呢

解决了,那个软件在管理员条件下运行就OK了
作者: 1257627505    时间: 2020-4-9 11:41
请教一下:这个边框是怎么画的?

作者: 温子然    时间: 2020-4-17 12:06
感谢大佬,这几天正为这焦头烂额
作者: yilun123    时间: 2020-4-17 15:41
楼主你好,我想问一下你:在你这个超声波模块仿真中,我们怎么才能看出他已经测到前面地距离了,因为我从新改了一下我的代码,智能小车需要先用超声波测距,然后系统判断距离前方障碍物的距离来做出小车如何移动的指令,但是我用你这个超声波模块仿真后,一直显示不出距离。
作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-18 08:37
1257627505 发表于 2020-4-9 11:41
请教一下:这个边框是怎么画的?

你好,打开软件后直接新建project会自动有这个框,标题栏里的内容也会自动更新
作者: 木一小哥    时间: 2020-4-18 13:12
感谢,喊着很棒,谢谢大神的分享
作者: TX666    时间: 2020-4-21 17:38
你好,问一下我第一次打开仿真,图里面有那个Digitai Oscilloscope窗口,第二次打开就没了,应该在哪里重新打开
作者: TX666    时间: 2020-4-21 17:40
你好,问一下第一次打开仿真图会自动出现Digital那个窗口,第二次就没了。那个窗口是干什么的,怎么才能再次打开?

作者: 午夜蹦迪丶    时间: 2020-4-23 18:16
TX666 发表于 2020-4-21 17:40
你好,问一下第一次打开仿真图会自动出现Digital那个窗口,第二次就没了。那个窗口是干什么的,怎么才能再 ...

你好,仿真开始运行后,点击菜单栏的“debug”,下拉菜单中最后一行就是了
作者: zhh456    时间: 2020-5-1 22:55
好的 楼主很有用,安装了8.8白菜版终于成功了,用其他版本都不行 我测试了

作者: 青鱼9937    时间: 2020-5-7 12:29
为什么不能运行呢
作者: xuqiangbao    时间: 2020-5-9 21:56
楼主为什么实物图他会显示乱码呀
作者: Gflgfl    时间: 2020-5-15 23:46
问一下楼主这个超声波器件怎么仿真,滑动变阻器啥用处,还有怎么知道超声波测得距离(好检验看看显示的对不对),望回答
作者: Quantum815    时间: 2020-5-20 00:39
冬天别来无恙 发表于 2020-4-5 21:27
能加个好友吗

开始我也遇到这个问题,后来我发现是这样,就是超声波加载的HEX文件要用Ultrasonic-Sensor-Library-for-Proteus-_by-eT文件夹里的UltraSonicTEP.HEX,不是单片机用的那个HEX文件,运行就可以了
作者: 玩卟欺    时间: 2020-5-21 11:44
楼主的分享真心强
作者: 玩卟欺    时间: 2020-5-21 11:47
有一事不明:怎样在仿真时,调节屏幕显示距离;还有直流激励源那一块,作用可以解答下吗。辛苦了
作者: w31266    时间: 2020-5-24 12:28
请问,那个仿真的话,障碍物是怎么实现的
作者: w31266    时间: 2020-5-24 12:29
就是说传感器发出的超声波碰到啥才返回的
作者: 3092406927    时间: 2020-5-29 14:24
大佬,这咋办呀

1590733447068..jpg (1.27 MB, 下载次数: 628)

1590733447068..jpg

作者: zoro1997    时间: 2020-6-4 15:11
楼主想问一下,能不能说一下整个仿真的大致思路啊
作者: LC1008    时间: 2020-6-7 01:31
大神您好,我按照您的图连得电路,换了trig和echo的连接引脚,删除了led,程序里也改了,但是仿真时lcd没有数字,是怎么回事啊

作者: 953208014    时间: 2020-6-25 19:33
请问怎么设置距离啊
作者: Jeff_BlindCat    时间: 2020-6-27 13:41
马克,感谢楼主分享,学习。
作者: 宇天    时间: 2020-7-5 19:59
可以设置最低值吗?
作者: tyfwin    时间: 2020-7-12 12:17
仿真时,HEX文件打不开是怎么回事???
作者: hey12345678    时间: 2020-7-16 18:41
有个压缩包损坏了。没法用
作者: hey12345678    时间: 2020-7-16 18:49
楼主你好,里面的一个压缩包怎么损坏了
作者: Jeff_BlindCat    时间: 2020-7-17 22:25
楼主奉献助众人,
耐心解答责任心;
电路源码皆呈现,
小小十分表吾心。

作者: 方q    时间: 2020-10-18 15:09
仿真出现问题
作者: 热爱小白    时间: 2020-11-7 23:06
我遇到了这个问题,请问这个怎么解决
Internal Exception: access violation in module 'PIC16EX.DLL' [000686CA].

作者: 1241648256    时间: 2020-11-19 15:15
可以试试用信号发生器来模拟超声波发射和接收信号
作者: 1241648256    时间: 2020-11-20 10:28
根据这个原理图进行实物焊接可以吗?

作者: 滑动变阻器    时间: 2020-11-21 16:55
请问这个超声波测距的量程和测量误差是多少?
作者: 鱼文韵    时间: 2020-11-23 09:37
感谢楼主奉献;好资料,51黑有你更精彩!!!
作者: wstc11    时间: 2021-1-4 16:08
请问啥版本的Proteus
作者: 232543543    时间: 2021-3-18 18:35
午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-5 16:27
你好,请直接提出你的问题,我会尽力提供帮助

设计添加一个接收模块可以吗
作者: 1392615042hyay    时间: 2021-4-9 15:42
报错  不能用
作者: 细雨晴空    时间: 2021-4-11 09:26
感谢,终于看着评论解决了问题
作者: 勺子呼叫筷子    时间: 2021-4-18 15:15
lcd只亮不显示字符,p0.7一直是高电平
作者: TristaCHEN    时间: 2021-4-19 17:53
想问一下怎么创建这个超声波的元件
作者: yynb    时间: 2021-4-28 17:46
请问这是怎么仿真的 程序下进去之后怎么出波形图
作者: 51hei团团    时间: 2021-4-28 19:41
yynb 发表于 2021-4-28 17:46
请问这是怎么仿真的 程序下进去之后怎么出波形图

要先安装Proteus8.8白菜直装版,然后载入单片机的hwcj.hex和超声波的UltraSonicTEP.HEX,然后运行仿真打开debug里面的示波器就可以看到波形了

超声波测距(仿真原理图 源程序).7z

96.58 KB, 下载次数: 2, 下载积分: 黑币 -5


作者: aktuan007    时间: 2021-4-30 14:58
proteus7.的文件用8可以打开吗
作者: 倾云    时间: 2021-5-7 15:10
感谢楼主的分享,学到了,学到了
作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-7 18:51
博主大神,proteus没有stc15f2k60s2怎么仿真
作者: XNZI    时间: 2021-5-12 23:34
优秀,正在尝试。请问SONAR2这个元件,元件库里自带吗
作者: 1240655576    时间: 2021-5-18 15:48
感谢楼主分享资料,用proteus8 白菜直接版运行没有闪退现象,打开直接自动调用7z压缩版里面的程序了,有波形图,很nice
作者: 1240655576    时间: 2021-5-18 16:29
第一次打开里面有波形图,第二次打开没有了,然后在仿真非运行状态下点击菜单栏的debug,找到
作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-19 21:42
Gflgfl 发表于 2020-5-15 23:46
问一下楼主这个超声波器件怎么仿真,滑动变阻器啥用处,还有怎么知道超声波测得距离(好检验看看显示的对不 ...

我也想知道,同问
作者: 牛牛同学    时间: 2021-5-26 23:19
yilun123 发表于 2020-4-17 15:41
楼主你好,我想问一下你:在你这个超声波模块仿真中,我们怎么才能看出他已经测到前面地距离了,因为我从新 ...

我也是
作者: 激萌团子    时间: 2021-6-22 08:49
楼主,那个超声波的元器件是怎么找到的?

作者: 片鸡小白    时间: 2021-6-24 19:58
楼主能讲一下仿真的使用方法吗?
作者: CH3556    时间: 2021-10-24 21:22
怎么实现距离呢
作者: wdnmd67    时间: 2021-12-22 13:45
真的牛呀,大佬做的很全
作者: Shlome    时间: 2022-2-18 22:02
午夜蹦迪丶 发表于 2020-4-1 10:16
我用的软件版本是proteus 8.8 SP1,低于此版本的软件可能会打不开,现在将我的软件安装包和原理图单独发出 ...

非常感谢你的分享,让还属于小白的我能学到挺感兴趣的东西
作者: rongrong48    时间: 2022-2-21 21:07
高级的设计




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