超声波测距报警器

超声波测距报警器功能介绍：本设计可用于测距，并附带报警功能，利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，测量范围为0.02m~5.5m，可应用于汽车倒车报警雷达。

工作原理：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=340t/2超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。

总体系统分析：本系统采用单片机STC89C52+最小系统+数码管显示模块+数码管驱动模块+HC-SR04超声波传感器+蜂鸣器模块+按键模块。

（1）本设计采用数码管显示测量的距离，74HC573和三极管驱动数码管，使显示更亮。

（2）HC-SR04超声波模块测距，测量范围为0.02m~5.5m。

（3）本设计附带报警装着，报警距离可以采用按键设定（4）按键说明：三个按键从左往右依次为+键，-键，设置键。

（5）本设计采用usb接口供电硬件设计HC-SR04 超声波测距模块可提供2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

基本工作原理：（1）采用IO 口TRIG 触发测距，给最少10us 的高电平信呈。

（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。

测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2超声波时序图：以上时序图表明只需要提供一个10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8 个40kHz 周期电平并检测回波。

一旦检测到有回波信号则输出回响信号。

回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。

由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。

公式：uS/58=厘米或者uS/148=英寸；或是：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2；建议测量周期为60ms 以上，以防止发射如右图接线，VCC 供5V电源，GND 为地线，TRIG 触发控制信号输入，ECHO 回响信号输出等四个接口端。

软件分析电路图如图所示单片机程序代码：#include <reg52.H>//器件配置文件#include <intrins.h>//传感器接口sbit RX = P3^2;sbit TX = P3^3;//按键声明sbit S1 = P1^4;sbit S2 = P1^5;sbit S3 = P1^6;//蜂鸣器sbit Feng= P2^0;//变量声明unsigned int time=0;unsigned int timer=0;unsigned char posit=0;unsigned long S=0;unsigned long BJS=50;//报警距离80CM//模式0正常模式1调整char Mode=0;bit flag=0;unsigned char const discode[] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/}; //数码管显示码0123456789-和不显示unsigned char const positon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe}; //位选unsigned char disbuff[4] ={0,0,0,0}; //数组用于存放距离信息unsigned char disbuff_BJ[4] ={0,0,0,0};//报警信息//延时100ms（不精确）void delay(void){unsigned char a,b,c;for(c=10;c>0;c--)for(b=38;b>0;b--)for(a=130;a>0;a--);}//按键扫描void Key_(){//+if(S1==0){delay();delay(); //延时去抖while(S1==0){P1=P1|0x0f;}BJS++; //报警值加if(BJS>=151) //最大151{BJS=0;}}//-else if(S2==0){delay();delay();while(S2==0){P1=P1|0x0f;}BJS--; //报警值减if(BJS<=1) //最小1{BJS=150;}}//功能else if(S3==0) //设置键{delay();delay();while(S3==0){P1=P1|0x0f;}Mode++; //模式加if(Mode>=2) //加到2时清零{Mode=0;}}}/****************************************************************************** ****************************///扫描数码管void Display(void){//正常显示if(Mode==0){P0=0x00; //关闭显示if(posit==0)//数码管的小数点{P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;//按位或，最高位变为1，显示小数点}else{P0=discode[disbuff[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=3) //每进一次显示函数，变量加1posit=0; //加到3时清零}//报警显示else{P0=0x00;if(posit==0)//数码管的小数点{P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;}else if(posit==3){P0=0x76; //显示字母}else{P0=discode[disbuff_BJ[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=4)posit=0;}}/****************************************************************************** ****************************///计算void Conut(void){time=TH0*256+TL0; //读出T0的计时数值TH0=0;TL0=0; //清空计时器S=(time*1.7)/100; //算出来是CM//声音的速度是340m/s，时间的单位是us，计算到秒需要将时间数据/1000000，//长度=速度*时间，340*time/1000000，长度数据单位是m转换成cm需要乘以100得到340*time/10000，//小数点都向左移两位得到3.4*time/100，因为超声波是往返了，所以再除以2,得到距离数据(time*1.7)/100if(Mode==0) //非设置状态时{if((S>=700)||flag==1) //超出测量范围显示“-”{Feng=0; //蜂鸣器报警flag=0;disbuff[0]=10; //“-”disbuff[1]=10; //“-”disbuff[2]=10; //“-”}else{//距离小于报警距if(S<=BJS){Feng=0; //报警}else //大于{Feng=1; //关闭报警}disbuff[0]=S%1000/100; //将距离数据拆成单个位赋值disbuff[1]=S%1000%100/10;disbuff[2]=S%1000%10 %10;}}else{Feng=1;disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100;disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10;disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10 %10;}}/****************************************************************************** ****************************///定时器0void zd0() interrupt 1 //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围{flag=1; //中断溢出标志}/****************************************************************************** ****************************///定时器1void zd3() interrupt 3 //T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块{TH1=0xf8;TL1=0x30; //定时2msKey_(); //扫描按键Display(); //扫描显示timer++; //变量加if(timer>=400) //400次就是800ms{timer=0;TX=1; //800MS 启动一次模块_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}}/****************************************************************************** ****************************///主函数void main(void){TMOD=0x11; //设T0为方式1TH0=0;TL0=0;TH1=0xf8; //2MS定时TL1=0x30;ET0=1; //允许T0中断ET1=1; //允许T1中断TR1=1; //开启定时器EA=1; //开启总中断while(1){while(!RX); //当上次接收完波后，RX引脚是低电平，取反就是1，此while 成立，反复判断RX状态。

当RX没有接收到返回波时是高电平，取反就是0，此while不成立，跳出TR0=1; //开启计数while(RX); //当RX没有接收到返回波，此while成立，程序停在这里一直判断RX状态。