超声波测距试验心得

超声波测距试验心得
/* ............................
IO口可以由高电平接地拉成低电平，
但是不能由低电平接Vcc拉成高电平.............................*/
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
float distance;
Sbit led=P2^7;
sbit echo=P1^0;
sbit trig=P3^4;
/* 软件延时函数，延时时间(t*10)us */ void delay10us(unsigned char t)
{
do {
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} while (--t);
}
void main()
{
EA=1;//开总中断
EX0=1;//开外部中断0
TMOD=0xf1;//采用定时器0的定时模式的工作方式1
/*..............................................
这里有一个疑问就是，必须采用定时器的定时模式才能
将TH0和TL0里的数值读出来，而采用计数模式（将0xf1改成0xf5）
就不行
...............................................*/
IT0=1;//外部中断为负跳变触发方式
TH0=0;//定时器高8位和低8位都赋值为0
TL0=0;
while(1)
{
trig=1;//单片机给trig引脚一个20微秒的触发信号
delay10us(2);
trig=0;
if(distance<0.1)//如果障碍物距离小于10cm，则亮第一位LED
led=0;
else
led=1;
delay10us(6);//延时60微秒
}
}
/* .....................................................
中断服务程序，外部中断的中断服务程序的执行时间可以很长，
没有时间的限制，不像定时器中断，中断服务程序执行时间有
一定要求，即在下一次中断请求到来之前本次中断必须执行完毕。

.......................................................*/
void wb0() interrupt 0
{
TR0=1;//启动定时器，TH0和TL0开始计数
while(echo);//当返回脉冲信号（echo上的高电平脉冲）结束时关闭定时器TR0=0;
distance=(TH0*256+TL0)*1.08507/1000000*340/2;//计算障碍物距离
//distance=（定时器高8位*256+低8位）*一个机器周期*声速/2
TH0=TL0=0;//清零TH0和TL0，准备下一次测距
}
解释：在不加Q2三极管的情况下你,即Echo直接连接到单片机的IO口,单片机将会检测不到Echo输出的高脉冲信号。

单片机的管脚在没有设定的情况下，默认输出高电平。

然后看超声波测距模块的时序图，Echo在没有给触发信号的情况下保持低电平，有了触发信号之后，Echo输出一个高电平。

按道理说如果将Echo引脚直接连接在单片机的IO口上，该IO口将会被Echo引脚拉为低电平，在Echo输出高脉冲的时候，单片机IO口保持原来的高电平。

当Echo为低电平的时候，那么该IO口就会向Echo引脚灌电流。

但是在实际电路中，Echo并不能将IO口拉低，我猜原因是Echo接受灌电流的能力太小，灌入的电流过大，导致该脚电平为不确定状态。

解决的措施有两个，第一就是直接用外部中断引脚检测“低脉冲”（因为外部中断选用的触发方式是下降沿触发，所以原来的高脉冲信号要加一个三极管反相器，就变成了低脉冲），这样就变成IO口检测低电平了。

第二就是上图里的方法，不将Echo 直接连接在单片机的IO口上，而是将Echo通过一个PNP型的三极管连接在单片机IO口上。

这样当Echo输出低时，三极管导通，单片机的这个IO口就会被三极管的集电极拉为低。

当Echo输出高脉冲时，三极管截至，该IO口通过上拉电阻R4保持默认的高电平。

这就解决了Echo接受灌电流能力不够的问题。

2016-3-13
张海波。