基于51最小系统的超声波测距

原理：
超声波方面：
超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波可用于距离的测量。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，
即：S=Vt/2 。
51单片机方面：
震荡周期，时钟周期：晶振提供
机器周期：CPU完成一个独立操作，为十二个震动周期
即：外接12MHz晶振51单片机每进行一次操作需要1us
HC-SR04方面：
(1)采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号; (2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回； (3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
时序图：

代码实现部分：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned int u16;     //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;sbit Trig = P2^1;
sbit Echo = P2^0;
sbit LED=P2^2;u8 str[20]={0};
u8 zhi=10;
u8 code strerror[]={"error"};
u8 i;
u16 time;
u16 S=0;
bit flag=0;/*******************************************************************************
函数功能        :串口通信配置
*******************************************************************************/
void USARTinit()
{SCON=0X50;            //设置为工作方式1TMOD=0X20|TMOD;          //设置计数器工作方式2PCON=0X80;         //波特率加倍TH1=0XF3;               //计数器初始值设置，波特率是4800TL1=0XF3;ES=1;                      //打开串口中断EA=1;                      //打开总中断TR1=1;                  //打开计数器
}/*******************************************************************************
函数功能        : 串口通信发送中断函数
输入           : 要发送的一字节数据
*******************************************************************************/
void send(u8 Data)
{SBUF=Data;     //数据放入到发送寄存器while(!TI);             //等待发送数据完成TI=0;                             //清除发送完成标志位
}/*******************************************************************************
函数功能        : 定时器0初始化，用于计算时间
*******************************************************************************/
void T0inti()
{TMOD=0x01|TMOD;          //设T0为方式1TH0=0;TL0=0;          ET0=1;             //允许T0中断EA=1;             //开启总中断
}/*******************************************************************************
函数功能        : 外部中断初始化
*******************************************************************************/
void EXinit()
{EX0=1;              //打开外部中断0IT0=1;             //边沿触发方式EX1=1;              //打开外部中断1IT1=1;             //边沿触发EA=1;        //打开总中断
}/*******************************************************************************
函数功能        : 阈值初始化
*******************************************************************************/
void zhiinit() interrupt 0
{zhi=10;
}/*******************************************************************************
函数功能        : 阈值加10
*******************************************************************************/
void zhichuli() interrupt 2
{zhi=zhi+10;
}/*******************************************************************************
函数功能:  提示计数器溢出,超过测距范围
*******************************************************************************/
void error() interrupt 1         {flag=1;                           //中断溢出标志S=0;}/*******************************************************************************
函数功能        : 定时器0初始化，用于计算距离
*******************************************************************************/void Conut() {if(flag==0){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;(u16)S=(time*1.7)/100;     //算出来是CM}}/*******************************************************************************
函数功能        : 对计算数据做处理，并发送，同时做量程判断
*******************************************************************************/void chuli(){ES=1;                                       //打开串口中断TI=0;        if(S<=zhi)                              //距离小于阈值cm或者距离大于测量值LED点亮，LED低电平点亮    (初始为10){LED=0;}else {LED=1;}if(S==0){for(i=0;i<=5;i++){send(strerror[i]);}flag=0;TH0=0;TL0=0;}if(S>0){for(i=1;S>=1;i++){str[i]=(unsigned char)(S%10)+'0';(u16)S=S/10;}for(i=i-1;i>0;i--){send(str[i]);}send('\r');send('\n');ES=0;                                                                    //关闭串口中断            }
}/*******************************************************************************
函数功能        : 启动HC-SR04
*******************************************************************************/
void  Start()                                                          //启动HC-SR04需要10us高电平，一个_nop_()是1us,保险起见设置20个{Trig=1;                              _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); Trig=0;                       }void main(){T0inti();EXinit();USARTinit() ;while(1){Start() ;while(!Echo);      //当Echo为零时等待TR0=1;             //开启计数while(Echo);          //当Echo为1计数并等待TR0=0;               //关闭计数Conut() ;chuli();}}

收获：
对于单片机串口通信有了更深理解。
模块化编程有了一些尝试。

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