超声波测距原理
1、 1：了解超声波的工作原理，
2：绘制电路图
3：掌握STC89吃2芯片
4：会基本的软件工具
2、
用超声波发出信号，弹回信号来，计算时间。所以根据电路的连接，确定超声波发出，弹回信号来确定t1,t2超声波发出时开始计时，在发出的时候遇到物体即在接收端产生一个电信号，如图2-1所示。超声波是一种人听不到的声音，传播为340M/S，假如用t1时刻超声波发出，t2表示超声波弹回时刻t2-t1得出一个时间值，t2-t1=0.01s,有340 x 0.01=3.4米。所以超声波离物体3.4M，如果用s表示s=340（t2-t1）/2。图2-1超声波原理图
2.2 原理框架
如图2-2所示本文选用的超声波模块为HC-SPO4,显示模块采用LCD12864,MCU采用STC89C52RC芯片STC89C52RC统计出超声波传输所用时间，测量出所测距离由LCD12864显示出来。
3、 LCD1602：
LCD1602是一种工业字符型液晶，可以同时显示16 X 2个字符即32个字符。LCD1602的显示原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区的控制进行显示，当电压刺激液晶分子时就可以显示出图形。
（2）引脚功能
图2-4 LCD1602
① GND负极
② VCC正极
③ VL,调节液晶亮度
④ RS寄存器选择
⑤ R/W读写
⑥ EN使能
⑦ D0-D7信号
⑧ BL+,BL-电源
1、 STC89C52:
（1） 芯片工作条件
① 时钟电路。
② 电源电路。
③ 复位电路。
此单片机20脚和40脚为供电引脚，18和19脚为晶振电路，18和19脚接两个电容接地是为了帮助晶振起振，9脚接按钮和电容接VCC，当按键按下时9脚和VCC接通，9脚变为高电平即单片机复位，当上电的时候电容由于充电导通，即9脚变为高电平，当充电完成时由于电容通交流隔直流所以电容不导通，因为9脚的一端和一个10K的电阻相连，所一9脚被拉低变为低电平。
2、 超声波模块：
本超声波模块都是在淘宝里买的
他主要有4个引脚，电源，接地，发送，接收。
电路图
3、 软件部分：
#include"lcd.h"
sbit Trig = P2^1; //定义 P2.1口
sbit Echo = P2^0; //定义 P2.0口
unsigned char PuZh[]=" Pechin Science "; //指针方式进行显示
unsigned char code ASCII[15] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.','-','M'};
static unsigned char DisNum = 0;
unsigned int time=0;
unsigned long S=0;
bit flat =0;
unsigned char buff[4] ={ 0,0,0,0,};
void Conut(void)
{
time=TH0*256+TL0;
TH0=0;
TL0=0;
S=(time*1.7)/100; //算出的是厘米
if((S>=700)||flat==1) //超出测量范围“--”
{
flat=0;
display(0, 1, ASCII[11]);
display (1, 1, ASCII[10]); //显示点
display (2, 1, ASCII[11]);
display (3, 1, ASCII[11]);
display (4, 1, ASCII[12]); //显示米
}
else
{
buff[0]=S%1000/100;
buff[1]=S%1000%100/10;
buff[2]=S%1000%10 %10;
display (0, 1, ASCII[buff[0]]);
display (1, 1, ASCII[10]); //显示点
display (2, 1, ASCII[buff[1]]);
display (3, 1, ASCII[buff[2]]);
display (4, 1, ASCII[12]); //显示米
}
}
void zd1() interrupt 3 // T0中断用来计算和启动模块。
{
flat=1; //标志位
}
void StartModule() //启动模块函数
{
Trig=1; //开始启动模块
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
_nop_(); //一微秒的延时
Trig=0; //开始启动模块
}
void delayms(unsigned int ms) //延时函数
{
unsigned char x=100,y;
for(;ms;ms--) //for循环
{
while(--x) //while循环
{
y=10;
while(--y);
}
}
}
void main(void) //主函数
{
LED=1; //led测试
TMOD=0x10; //设T0为方式1，DATE=1
TH1=0; //高八装入的初值为零
TL1=0; //低八装入的初值为零
ET1=1; //允许TO中断
EA=1; //开启总中断
InitLcd1602();
LcdShowStr(0,0,PuZh);
while(1) //循环
{
StartModule();
while(!Echo); 当Echo为零时等待
TR0=1; //开启计数
while(Echo); //设Echo为1计数并等待
TR0=0; //关闭计数
Conut(); //计算距离
delayms(80); //延时80毫秒
}
}
头文件，接口申明2
#ifndef __LCD_H_
#define __LCD_H_
/*当使用4位数据传输时定义，使用八位取消这个定义*/
#define LCD1602_4PINS
#include<reg51.h>//包含头文件
/*重定义关键词*/
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif
#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif
/*I/O口定义*/
#define LCD1602_DB P0 //总线
sbit LCD1602_RS = P2^5;
sbit LCD1602_RW = P2^4;
sbit LCD1602_EN = P2^3;
sbit LED=P1^0;
//sbit LCD1602_E=P3^4;
//sbit LCD1602_RW=P2^5;
//sbit LCD1602_RS=P3^5;
void Lcd1602_Delay1ms(uint c); //误差0
void Read_Busy(); //忙检测函数，判断bit7是0，允许执行，1禁止
void Lcd1602_Write_Cmd(unsigned char cmd); //写命令
void Lcd1602_Write_Data(unsigned char dat); //写数据
void LcdSetCursor(unsigned char x,unsigned char y); //坐标显示
void LcdShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *str); 显示字符串
void InitLcd1602(); //LCD1602初始化
void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);
#endif
LCD.C 3
#include"lcd.h"
void Read_Busy() //忙检测函数，判断bit7是0，允许执行，
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xff;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do
{
LCD1602_EN = 1;
sta = LCD1602_DB;
LCD1602_EN = 0; //使能，用完拉低，释放总线
}while(sta & 0x80);
}
void Lcd1602_Write_Cmd(unsigned char cmd) //写命令
{
Read_Busy();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_EN = 1;
LCD1602_EN = 0;
}
void Lcd1602_Write_Data(unsigned char dat) //写数据
{
Read_Busy();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_EN = 1;
LCD1602_EN = 0;
}
//按指针位置显示一个字符
void LcdSetCursor(unsigned char x,unsigned char y) //坐标显示
{
unsigned char addr;
if(y == 0)
addr = 0x00 + x;
else
addr = 0x40 + x;
Lcd1602_Write_Cmd(addr|0x80);
}
void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)
{
Y &= 0x1;
X &= 0xF; //限制X不能大于15，Y不能大于1。
if (Y) X |= 0x40;//当要显示第二行时地址码加，0X40。
X |= 0x80; //算出指令码
Lcd1602_Write_Cmd(X); //发命令
Lcd1602_Write_Data(DData);//发数据
}
void LcdShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *str) //显示字符串
{
LcdSetCursor(x,y); //当前字符的坐标
while(*str != '\0')
{
Lcd1602_Write_Data(*str++);
}
}
void InitLcd1602() //LCD1602 初始化
{
/*液晶显示功能设置*/
Lcd1602_Write_Cmd(0x38);
Lcd1602_Write_Cmd(0x0c);
Lcd1602_Write_Cmd(0x06);