超声波测距报告

单片机原理及应用课程设计报告题目二十七：超声波测距系统设计学生XX专业学号同组同学指导教师学院二〇一六年七月2015-2016学年第二学期成绩：一、设计要求1.搭建单片机的最小系统；（基本项）2.选用超声波模块，设计模块与单片机的接口；（基本项）3.采用LCD显示器显示测量结果；（基本项）4.编写相应的程序；（基本项）5.提高测量精度的方法。

（创新项）二、设计题目介绍及分析使用MCS-51 系列单片机作为控制器，选用超声波模块，组建测距系统并显示结果。

三、设计方案论证通过循环来时时的对目标进行测距。

四、具体硬件设计说明蜂鸣器：通过PNP三极管驱动。

接到P3^2引脚。

按键：有键按下时IO口变为低电平。

开始按键连接到P3^1，P3^2的按键控制中断。

超声波模块：选用HC-SR04。

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。

超声波TRIG连接到P1^0，ECHO连接到P1^1。

LCD的E,RW,RS引脚分别接到单片机P2^7,P2^5,P2^6，P0口作为数据输出、五、软件设计说明开始初始化等待按键按下发出超声波开启定时器0否发出超声波信号时开启定时器0，通过定时器计算回波信号持续时间进而计算出距离。

/******************************************************************************** 单片机课程设计* 题号：27题，超声波测距* 组员：马铭阳，程岩，孔维士* 学号?30222204 130222206 130222207* 日期：2016年6月30日* 说明KEY_START按下，程序执行，KEY1按下显示题号，持续10秒*******************************************************************************/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<lcd.h>sbit Trig = P1^0; //超声波发送sbit Echo = P1^1; //超声波接收sbit key_start=P3^1; //开始按键sbit key1=P3^2; //中断按键sbit buzzer=P1^5; //蜂鸣器按键unsigned char code TABLE[] = " DISTANCE: ";unsigned char code ASCII[] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.','-','C','M',' '}; unsigned char code CLASS[] = " NO.27 ";static unsigned char DisNum = 0; //?????unsigned int time=0;unsigned int i=0;unsigned int key_flag=0;long S=0;bit flag =0; //成功标志位unsigned char disbuff[4] ={ 0,0,0,0,};/******************************************************************************************************************************************************************///延时函数void delayms(unsigned int ms){unsigned char i=100,j;for(;ms;ms--){while(--i){j=10;while(--j);}}}//计算距离void Conut(void){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(long)(time*0.17);if((S>=700)||flag==1){flag=0;LcdWriteData( ASCII[11]);LcdWriteData( ASCII[10]);LcdWriteData(ASCII[11]);LcdWriteData( ASCII[11]);LcdWriteData( ASCII[12]); buzzer=0;delayms(50);buzzer=1;}else{disbuff[3]=S%10000/1000;disbuff[2]=S%1000/100;disbuff[1]=S%100/10;disbuff[0]=S%10/1;LcdWriteData( ASCII[disbuff[3]]);LcdWriteData( ASCII[disbuff[2]]);LcdWriteData( ASCII[disbuff[1]]); LcdWriteData( ASCII[10]); LcdWriteData( ASCII[disbuff[0]]); LcdWriteData( ASCII[12]);LcdWriteData( ASCII[13]);}}//定时器0void zd0() interrupt 1 //触发时说明超出X围{flag=1; //成功标志位置1}void inter() interrupt 0 //外部中断{LcdWrite(0x01);LcdWrite(0x80);for (i=0;i<7;i++){LcdWriteData(CLASS[i]);delayms(5);}delayms(100);LcdWrite(0x80);for (i=0;i<11;i++){LcdWriteData(TABLE[i]);delayms(5);}LcdWrite(0x80+0x46);}//超声波发射void StartModule(){Trig=1; //发脉冲_nop_(); //用NOP函数时间更精准_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();Trig=0;}void key_board0(void) //按键扫描程序{while(1){if(key_start==0){delayms(10);if(key_start==0){while(!key_start);key_flag=1;break;}}else if(key1==0){delayms(10);if(key1==0){while(!key1);key_flag=2;break;}}}}void key_board1(void){if(key_start==0){delayms(10);if(key_start==0){while(!key_start);key_flag=1;}}if(key1==0){delayms(10);if(key1==0){while(!key1);key_flag=2;}}}void main(void){P1 = 0xF0; //低位拉低TMOD=0x01;TH0=0;TL0=0;ET0=1; //定时器0中断IT0=1; //外部中断0EX0=1;EA=1;LcdInit();key_board0();//key_board1();//if(key_flag==1)//{LcdWrite(0x80);for (i=0;i<11;i++) //显示DISTANCE{LcdWriteData(TABLE[i]);delayms(5);}LcdWrite(0x80+0x46);while(1){StartModule();while(!Echo); //判断是否收到回波信号TR0=1; //收到时，开启定时器while(Echo); //回波信号结束后关闭定时器TR0=0; //关闭定时器Conut(); //计算距离LcdWrite(0x80+0x46); //设置数据指针起点，第二排第一个delayms(80);}}以下是LCD显示程序#include"lcd.h"/******************************************************************************* * 函数名: Lcd1602_Delay1ms* 函数功能: 延时函数，延时1ms* 输入: c* 输出: 无* 说名: 该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。

*******************************************************************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/******************************************************************************* * 函数名: LcdWrite* 函数功能: 向LCD写入一个字节的命令* 输入:* 输出: 无*******************************************************************************/ #ifndef LCD1602_4PINS //当没有定义这个LCD1602_4PINS时void LcdWrite(uchar ) //写入命令{LCD1602_E = 0; //使能LCD1602_RS = 0; //选择发送命令LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = ; //放入命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}#elsevoid LcdWrite(uchar ) //写入命令{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 0; //选择写入命令LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = ; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;// Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS = << 4; //发送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}#endif/******************************************************************************** 函数名: LcdWriteData* 函数功能: 向LCD写入一个字节的数据* 输入: dat* 输出: 无*******************************************************************************/ #ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdWriteData(uchar dat) //写入数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输入数据LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //写入数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}#elsevoid LcdWriteData(uchar dat) //写入数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择写入数据LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = dat << 4; //写入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}#endif/******************************************************************************** 函数名: LcdInit()* 函数功能: 初始化LCD屏* 输入: 无* 输出: 无*******************************************************************************/#ifndef L CD1602_4PINSvoid LcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWrite(0x38); //开显示LcdWrite(0x0c); //开显示不显示光标LcdWrite(0x06); //写一个指针加1LcdWrite(0x01); //清屏LcdWrite(0x80); //设置数据指针起点}#elsevoid LcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWrite(0x32); //将8位总线转为4位总线LcdWrite(0x28); //在四位线下的初始化LcdWrite(0x0c); //开显示不显示光标LcdWrite(0x06); //写一个指针加1LcdWrite(0x01); //清屏LcdWrite(0x80); //设置数据指针起点}#endif六、测试及调试硬件调试：焊接前用恒流源供电测量每个元件是否工作正常。