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一款串口输出超声波测距模块使用范例

作者:huqin   来源:本站原创   点击数:  更新时间:2013年11月14日   【字体:

一、模块简介:

    该串口输出超声波测距模块采用STC11F04E单片机作处理器,工作电源:DC5V,工作电流10mA。测量数据输出方式为TTL串口输出,数据格式为标准的ASCII码,数据由:空格位(起始位)+百+十位+个位。工作方式有两种:一是连续测量方式;二是查询测量方式。


 

测量范围:方式一:5cm~200cm(盲区5cm);方式二:25cm~350cm(盲区25cm)。

测量过程中,当接收不到障碍物反射的回波时,输出“C C C”,当测量低于下限值(在盲区内)时显示“- - -”。测量结果由模块上的输出端口输出,输出方式为串口(TTL电平)输出。测量结果可通过电脑进行显示。模块使用串口通讯可靠性更高,同时可以通过电脑串口采集数据,编写通讯程序非常的便捷。

    波特率:1200
    校验位:无
    数据位:8
    停止位:无
    ASCII码数据格式:空格位(起始位)+百+十位+个位。

    二、模块的使用设置

    下图为模块的背面图片。图中标有A、B、C短接焊盘是作为设置测量方式用;标有0-7的短路焊盘是设置查询方式下的模块地址用。


 

方式1:设置为小盲区期测量。设置方法,标号为B的焊盘即单片机的P3.5 脚与地断开,这时的测量范围为:5-200;这种方式下,测量盲区值小,适合长时间近距离测量用。
    方式2: 设置为远距离测量,这种方式,盲区值相对较大,测量相对较远一些,设置方法:将标号为B的焊盘即单片机的P3.5 脚与地短接,这时的测量范围为:25-350厘米。
    方式3:连续方式测量。将标号为A的焊盘即单片机的P3.4 脚与地断开,这时模块测量方式是连续的进行测量,测量间隔为1-2次/秒,每测量一次,就将测量结果通过串口送出。
    方式4:查询方式测量。将标号为A的焊盘即单片机的P3.4 脚与地短接,这时的测量方式为查询方式测量,即通过控制设备向模块发出一个命令后,模块才测量一次。查询方式下,每向测距模块发送一次查询命令,模块才进行测量一次,完成测量后即将测量结果通过串口发送出来。设置成查询方式,模块可多块模块连接在一起组网测量。
    查询命令格式:AT+CL=1-255(1-255为模的的地址编码,每个模块的地址编码由模块上单片机P1口与地短接的情况决定,各块模块的编码可独立,由使用者自己设定,设定范围1-255,只在查询方式下有效),数据格式为16进制数据。
三、 模块使用
    为减小本超声波测距模块外形尺寸,该超声波测距元件采用双面安装,全部元件安装在一块长6cm宽2.5cm的PCB上。模块可用作应用系统的测距模块。因为它是串口TTL电平输出的。可应用在倒车雷达、机器人避障、液位检测、入侵报警、距离测量等产品中。板上留有安装孔;有一排插针,以备插到应用板上。对外接口定义:(信号输出脚是第3脚TXD,5V左右的TTL电平,可接应用系统单片机的RXD引脚)。

测试显示程序范例如下:

#include <REGX51.H>                     //头文件
#include <intrins.h>                    //头文件
#define uchar unsigned char             //定义变量类型为字符型
#define uint unsigned int               //定义变量类型为长整型
#define LED P0          //数码管段码输出端
#define LED1 P2_6       //数码管位1
#define LED2 P2_4       //数码管位2
#define LED3 P2_5       //数码管位3
#define sx P2_3       //数码管位3

uchar s,i,pd,jsh,ml[3]={0,0,0},zj,xm0,xm1,xm2,xm3,buffer[3];//程序中用到的变量
uchar convert[10]={0xA0,0xBD,0x64,0x34,0x39,0x32,0x22,0xBC,0x20,0x30};//0~9段码单片机端口P0.0-P0.7 分别接数码管的A、B、F、D、E、H、C、G各段

void delay(i);       //延时函数
void scanLED();       //显示函数
void timeToBuffer();     //显示转换函数
void offmsd();       //百位数为0判断处理模块

void main()        //主程序
{
 EA=1;        //开总中断
 ES=1;        //串口中断允许
 SCON = 0x50;       //串口方式1,允许接收
 TMOD = 0x21;       //定时器1定时方式2
 TCON = 0x40;       //定时器1开始计数
 TH1 = 0xF3;       //6MHz 1200波特率
 TL1 = 0xF3;       //6MHz 1200波特率
 TI = 0;        //串口发送中断标志置0
 RI =0;        //串口接收中断标志置0
 TR1=1;         //启动定时器1
 sx=0;
 while(1)
 {
  timeToBuffer();     //调用转换段码功能模块
     offmsd();      //调用百位数为0判断处理模块
    scanLED();      //调用显示函数
 }
}

void delay(i)       //延时子程序    
{
    while(--i);       //延时循环
}

void scanLED()                   //显示功能模块
{
 LED=buffer[0];      //显示个位数值,个数位数的段码送显示端口
 LED3=0;        //个位数位码,低电平有效,进行显示
 delay(1);       //显示延时,加大该值,显示亮度提高
 LED3=1;        //关闭显示个位数显示
 delay(20);       //关闭显示延时,减小该值时显示亮度提高

 LED=buffer[1];      //显示十位数值,十数位数的段码送显示端口
 LED2=0;        //十位数位码,低电平有效,进行显示
 delay(1);       //显示延时,加大该值,显示亮度提高
 LED2=1;        //关闭显示十位数显示
 delay(20);       //关闭显示延时,减小该值时显示亮度提高

 LED=buffer[2];      //显示百位数值,百数位数的段码送显示端口
 LED1=0;        //百位数位码,低电平有效,进行显示
 delay(1);       //显示延时,加大该值,显示亮度提高
 LED1=1;        //关闭显示百位数显示
 delay(20);         //关闭显示延时,减小该值时显示亮度提高
}

void offmsd()       //百位数为0判断处理模块
{
    if (buffer[2]==0xA0)      //如果值为零时百位不显示
    buffer[2] = 0xff;     //数码管百位数的段码全部为1,即高电平,百位不显示 
}

void serial() interrupt 4 using 3  //串口中断接收程序
{
  if(RI)        //串口接收到数据时串口中断标志位为1
  {
    RI=0;         //串口中断标志位置0
    pd=SBUF;       //接收到的数据送中间变变量pd储存
    if(pd==0x20)      //判断接收到的数据是否为0x20(这是ASCII码的空格的代码)
 {
      jsh=0;       //接收位数计数器jsh置0
      pd=0;        //中间变变量pd清0
 }
 if(jsh==1)       //当jsh值为1时,代表串口接收到模块发送回的百位数值
 {
   ml[0]=SBUF;      //串口接收到模块发送回的百位数值存入ml[0]单元
 }
 else if(jsh==2)      //当jsh值为2时,代表串口接收到模块发送回的十位数值
 {
   ml[1]=SBUF;      //串口接收到模块发送回的十位数值存入ml[1]单元
 }
 else if(jsh==3)      //当jsh值为3时,代表串口接收到模块发送回的个位数值
 {
   ml[2]=SBUF;      //串口接收到模块发送回的个位数值存入ml[2]单元
      s=ml[0]*100+ml[1]*10+ml[2];   //计算测量得到的距离值s,单位为厘米
 }
  jsh++;              //接收位数计数器值加1
  }
}

void timeToBuffer()         //转换段码功能模块
{
    xm0=ml[0]-48;      //接到的值为标准的ASCII码,进行十进制转换,百位数的值
 xm1=ml[1]-48;      //接到的值为标准的ASCII码,进行十进制转换,十位数值
    xm2=ml[2]-48;      //接到的值为标准的ASCII码,进行十进制转换,个位数值
 buffer[0]=convert[xm2];    //转换成对应的显示码段
 buffer[1]=convert[xm1];    //转换成对应的显示码段
 buffer[2]=convert[xm0];    //转换成对应的显示码段
    if ((ml[0]==67)&&(ml[1]==67))  //判断接收到的ASCII码数值为"C",表示模块接收不到回波,这时的显示用"C C C"表示
 {  
      buffer[0]=0xE2;     //显示"C"的段码是0xE2
   buffer[1]=0xE2;     //显示"C"的段码是0xE2
   buffer[2]=0xE2;       //显示"C"的段码是0xE2 
 }
    else if ((ml[0]==45)&&(ml[1]==45)) //判断接收到的ASCII码数值为"-",表示模块的测量范围在盲区范围内这时的显示用"- - -"表示
 {
      buffer[0]=0x7F;     //显示"-"的段码是0x7F
   buffer[1]=0x7F;     //显示"-"的段码是0x7F
   buffer[2]=0x7F;       //显示"-"的段码是0x7F
 }
}

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