51单片机超声波避障小车程序与原理图 -

标题: 51单片机超声波避障小车程序与原理图 [打印本页]

作者: lihongquan123 时间: 2021-3-28 22:43
标题: 51单片机超声波避障小车程序与原理图
制作出来的实物图如下：

电路原理图如下：

单片机源程序如下:
#include <REGX51.H>
#include "lcd1602.h"
#include "ds18b20.h"
#include "eeprom52.h"
#include "car_pwm.h"
#include<intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

sbit trig=P2^1; //超声波测距模块Trig
sbit echo=P3^2; //超声波测距模块Echo

sbit key1=P2^0;
sbit key2=P2^2;
sbit key3=P2^3;
sbit key4=P2^4;          //按键IO口定义

bit key1_flag=1;
bit key2_flag=1;
bit key3_flag=1;
bit key4_flag=1;       //按键标志位
bit start_flag=0;       //开始测量标志位

bit start_flag1=0;       //开始测量标志位

sbit key5=P1^6;//红外遥控
sbit key6=P2^5;

sbit key7=P3^3;
sbit key8=P3^4;

sbit LeftIRBZ=P2^6;//左循迹传感器
sbit RightIRBZ=P2^7;//右循迹传感器

bit beep1;          //蜂鸣器标志位
int temp;          //温度变量
uchar count; //中断累加变量
long int distance; //测量所得距离
uint distance_h=50;       //阈值
uchar system_ms,ms,t1ms1,ms1;       //累加时间
bit read_flag=1;       //读数据标志位
bit memory_flag=0;       //存储标志位
uint C;

void delay_nus(unsigned int i)  //延时:i>=12 ,i的最小延时单12 us
{
  i=i/10;
  while(--i);
}

void delay_nms(unsigned int n)  //延时n ms
{
  n=n+1;
  while(--n)
  delay_nus(900);       //延时 1ms,同时进行补偿

}

//对于掉电存储，实际就是用的单片机自带的EEPROM，对于这个EEPROM，使用起来要知道如下几点
//“  EEPROM存储区域分了好几个扇区”
//“  存储数据时，先擦除要存储的扇区，然后写入数据”
//“  读数据的时候，直接读取相应的扇区
void memory()          //存储子函数
{
      SectorErase(0x2000);
      byte_write(0x2000,distance_h/256);
      byte_write(0x2001,distance_h%256);
}

void read_memory() //读存储子函数
{
      distance_h=byte_read(0x2000)*256+byte_read(0x2001);
      if(distance_h>450) distance_h=50;
}

void delayt(uint x)       //延时x ms函数
{
      uchar j;
      while(x-- > 0)
      {
            for(j = 0;j < 125;j++)
            {
                     ;
            }
      }
}
/*
对于显示函数，本次设计用到的是LCD1602液晶，程序里用到的显示函数主要有两个，             LCD1602_write          LCD1602_writebyte
两个都是有参函数，其中  LCD1602_write  ，要填写两个元素，第一个只能填写0  1，当填写0，就说明你第二个元素是命令，当填写1，就
说明第二个元素是数据，例如       LCD1602_write(0,0x80); ，说明0x80这个数据对于LCD1602来说是命令，其功能是在第一行第0个位置
进行显示。
LCD1602_writebyte  这个函数是显示一串字符串

液晶是字符屏，我们要显示的也只能是字符，  temp_h/10%10       得到的是数据，是不能直接显示的，而0x30是字符0,0x31是字符1，所以我们
直接用数据加上0x30就得到对应的字符数据；

*/
void dis_play()       //显示函数
{
      LCD1602_write(0,0x80);       //0是发命令，0x80是液晶第一行第一个位置
      LCD1602_writebyte(" ");
      LCD1602_write(1,'0'+temp/100%10);
      LCD1602_write(1,'0'+temp/10%10);
      LCD1602_writebyte(".");
      LCD1602_write(1,'0'+temp%10);          //1是发送数据，显示温度数据，液晶只能显示字符，所以在显示的时候加一个‘0’，将数字转换成字符进行显示
      LCD1602_write(1,0xdf);
      LCD1602_writebyte(" D: ");
      LCD1602_write(1,'0'+distance/100%10);
      LCD1602_write(1,'0'+distance/10%10);
      LCD1602_write(1,'0'+distance%10);
      LCD1602_writebyte("cm  ");
      LCD1602_write(0,0xc0);
      LCD1602_writebyte(" Alarm_Di:");
      LCD1602_write(1,'0'+distance_h/100%10);
      LCD1602_write(1,'0'+distance_h/10%10);
      LCD1602_write(1,'0'+distance_h%10);
      LCD1602_writebyte("cm  ");
}

void Robot_Traction()                   //机器人循迹子程序
{

      if(key5==1)
      {
                     run();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}


            if(key6==1)
      {
                     leftrun();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}

            if(key7==1)
      {
                     rightrun();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}

            if(key8==1)
      {
                     back();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}
else {

if(LeftIRBZ  == 0 && RightIRBZ == 0) //两个红外检测到黑线，就前进       Left_1_led          Right_1_led
{
   run_1();
   delay_nms (100);
               run_1();


}

if(LeftIRBZ  == 1 && RightIRBZ == 0)
{

               leftrun_1();
   delay_nms (10);
}

if(LeftIRBZ  == 0 &&  RightIRBZ == 1)
{
   rightrun_1();

   delay_nms (10);
}

if(LeftIRBZ  == 1 &&  RightIRBZ == 1)
{

      stop();

   delay_nms (10);
}

      }

}

void Robot_A()
{


      if(key5==1)
      {
                     run();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}


            if(key6==1)
      {
                     leftrun();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}

            if(key7==1)
      {
                     rightrun();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}

            if(key8==1)
      {
                     back();
                     delay_nms (1000);
            stop();
}

}
//按键处理函数，常规的处理方式是，判断按键按下-短延时消抖-再次判断按键按下-执行函数体-按键死循环等待
//常规的有一个弊端，就是我按键一直按下，程序就一直等待按键死循环释放，程序不往下执行。所以这里采用另一种方式
//标志位判断的方式，按键送开的时候，将一个标志位置一，然后按键按下，判断标志位只要是1，就执行函数体，同时将标志位置零
//这时候，如果我按键还是按下，由于标志位已经置零，是不能再执行函数体的，只有按键松开，才会将标志位再次置一
//这个处理方式，可以放到定时器里面，效果最好，定时器本身就是定时一段时间执行一次，放到定时器里，变相的实现了定时扫描按键的作用
//并且可以消除抖动
void key_scan()       //
{
      if(!key1)          //判断按键按下
      {
            if(key1_flag)
            {
                     key1_flag=0;
                     if(distance_h<450) distance_h++;  //阈值自加
            }
      }
      else                                  //松开按键
      {
            if(key1_flag==0)
            {
                     memory_flag=1;       //存储标志位置1一次
                     key1_flag=1;
            }
      }
      if(!key2)
      {
            if(key2_flag)
            {
                     key2_flag=0;
                     if(distance_h>0) distance_h--;       //阈值自减
            }
      }
      else
      {
            if(key2_flag==0)
            {
                     memory_flag=1;
                     key2_flag=1;
            }
      }
      if(!key3)
      {
            if(key3_flag)
            {
                     key3_flag=0;
                     start_flag=1; //开始测量
                     start_flag1=0;
            }
      }
      else key3_flag=1;
      if(!key4)
      {
            if(key4_flag)
            {
                     key4_flag=0;
                     start_flag=0; //停止测量
            start_flag1=1;

            }
      }
      else key4_flag=1;
}

void Time_init()       //配置定时器
{
      TMOD=0x11;       //定时器0和1都是方式1
//       TH1=0X4C;
//       TL1=0X00;       //50ms初值
      TH1=0XFc;       //1Ms定时
TL1=0X18;

      ET1=1;
      TR1=1;                //打开定时器1
      TL0=0x66;
      TH0=0xfc; //1ms
      ET0=1;                //设置定时器0
      EA=1;                //打开总中断
}

void trigger()       //启动测量
{
      trig=0;
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      trig=1;
}

void init_measuring()       //初始化超声波
{
      trig=1;
      echo=1;
      count=0;
}

void measuring()       //测量函数
{
      uchar l;
      uint h,y;
      TR0 = 1;
      while(echo==1)
      {
            ;
      }
      TR0 = 0;
      l = TL0;
      h = TH0;
      y = (h << 8) + l;
      y = y - 0xfc66;//us部分
      distance = y + 1000 * count;//计算总时间,单位是微秒
      TL0 = 0x66;
      TH0 = 0xfc;
      delayt(30);
      C=331.45+0.061*temp;
      distance = C* distance / 20000;//原始为：（0.34毫米/us）*时间/2//
}

void police()          //报警函数
{
      if(distance<distance_h)
            {
                     back_1();
            delay_nms (1000);
            stop();
                     delay_nms (1000);
                     rightrun_1();
                     delay_nms (500);
                     stop();
            }

      else
      {
//             beep=1;                //否则停止报警
            run();
            //beep1=0;
      }
}

void main()
{
      do
      {
            temp=Temper();
      }while(temp==850); //温度传感器上电会读一个850，这里用do{}while()语句将850过滤掉
      Time_init();  //调用定时器初始化函数
      LCD1602_cls(); //调用液晶初始化函数
      init_measuring(); //超声波相应端口初始化
      read_memory();       //上电把存储的数据读出来
      while(1)
      {





      //       Robot_Traction();



      //Robot_A();

            if(memory_flag)       //如果存储标志位是1
            {
                     memory_flag=0; //清0
                     memory();       //存储一次数据
            }

            ms1++;
            if(distance>=3)       //如果距离大于3cm
            {
                     if(ms1>=distance)       //根据距离的远近，报警频率不同
                     {
                              ms1=0;
//                               if(beep1) beep=!beep;
      //                      else beep=1;
                     }
            }
            else       //否则小于3cm，用最快的报警频率
            {
                     if(ms1>=3)
                     {
                              ms1=0;
//                               if(beep1) beep=!beep;
      //                      else beep=1;
                     }
            }

            dis_play();       //液晶显示函数
            if(start_flag) police();  //如果开始测量，调用报警函数
            //if(start_flag1) Robot_Traction();
            if(read_flag)       //如果读数据标志位是1
            {
                     read_flag=0;  //置0
                     temp=Temper();       //读温度数据
                     if(start_flag)       //如果开始测量
                     {

                              trigger(); //触发超声波启动
                              while(echo==0) //等待回声
                              {
                                    ;
                              }
                              measuring(); //进行距离测量
                              init_measuring(); //超声波相应端口初始化
                     }
                     else  //否则
                     {
                              //beep1=0;       //停止报警，测量距离是0
                              stop();
                              distance=0;
                     }
            }
      }
}
//……………………………………………中断服务函数…………………………………………………//

void T_0()interrupt 1
{
      TF0 = 0;
  TL0 = 0x66;
      TH0 = 0xfc;


      count++;

      if(count==18)
      {
            TR0 =0;
            TL0 = 0x66;
            TH0 = 0xfc;
            count = 0;
      }



}

void time1() interrupt 3
{
      t1ms1++;
      TH1=0XFc;       //1Ms定时
      TL1=0X18;
      if(t1ms1>=50)
      {
            t1ms1=0;
            key_scan();       //调用按键处理函数
            ms++;
      }
      if(ms%10==0)
      {
            read_flag=1; //每10*50ms=500ms将读数据标志位置1一次
      }
      if(ms>=40)
      {
            ms=0;
      }

      time3++;
      pwm_val_left++;
      pwm_val_right++;
      pwm_out_left_moto();
      pwm_out_right_moto();
}

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