基于89c51单片机的超声波测距

基于89c51单片机的超声波测距内容摘要：

宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页 第四章 系统软件设计 软件分 为两部分，主程序和中断服务程序，如图 41 所示。 主程序完成初始化工作、超声波发射和接收， 距离计算、结果的输出。 外部中断服务子程序主要完成时间值的读取。 NO YES 图 41 主程序流 程图 外部中断子程序 计算距离 结果输出 定时器及中断初始化 发射超声波 开外部中断 指示灯闪烁 单片机初始化 DS18B20 初始化 开 始 收到回波。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 15 页 主程序首先是对系统环境初始化，设置定时器 T0 工作模式为 16 位定时计数器模式。 置位总中断允许位 EA。 然后给 Trig 一个 20us 的高电平，然后在 Echo 引脚等待其变为高电平，一旦输出了高电平，表明超声波已开始发射，此刻即计时，等待 Echo变为低电平，即触发外部中断 0 的跳变沿方式中断。 读取当前定时器的值，换算成时间，乘以温度补偿后的波速，即得到测距距离。 由于采用的是 的晶 振，计数器每计一个数大概就是 1μ s，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器T1 中的数（即超声波来回所用的时间）按式 计算，即可得被测物体与测距仪之间的距离。 测出距离后结果将以十进制 BCD 码方式送往 LED 显示约 ，然后再发超声波脉冲重复测量过程。 为了有利于程序结构化和容易计算出距离，主程序采用 C 语言编写。 显示子程序 本系统的 LED 显示采用了动态显示方式，用两块 74HC573 分别选通段码和位码，没显示一根管延时 2ms，利用人眼的视觉暂留效应，达到静态显示的效果， C 程序如下。 void display(uint distance_date) { uchar dm， cm， mm。 dm=distance_date/100。 cm=distance_date%100/10。 mm=distance_date%10。 dula=0。 P0=table[dm]。 dula=1。 dula=0。 wela=0。 P0=0x7f。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 16 页 wela=1。 wela=0。 delay(2)。 dula=0。 P0=table1[cm]。 dula=1。 dula=0。 wela=0。 P0=0xbf。 wela=1。 wela=0。 delay(2)。 P0=table[mm]。 dula=1。 dula=0。 P0=0xdf。 wela=1。 wela=0。 delay(2)。 } 外部中断子程序 因本设计把数据换算，计算距离以及显示子程序都放在了主程序中，所以外部中断子程序比较简单，它实现了对 T1数值读取，以及关闭外部中断的功能。 流程图如图 42所示。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 17 页 图 42 外部中断程序流程图 c程序如下： INTO_() interrupt 0 { outeH =TH1。 outeL =TL1。 succeed_flag=1。 EX0=0。 } 测量温度子程序 测温电路由美国 DALLAS 公司的 DS18B20芯片完成，其初始化过程如下： DS18B20的初始化 （ 1） 先将数据线置高电平 “1”。 （ 2） 延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点） （ 3） 数据线拉到低电平 “0”。 外部中断入口 关外部中断 读取时 间值 返回 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 18 页 （ 4） 延时 750微秒（该时间的时间范围可以从 480到 960微秒）。 （ 5） 数据线拉到高电平 “1”。 （ 6） 延时等待 （如果初始化成功则在 15到 60毫秒时间之内产生一个由 DS18B20所返回的低电平 “0”。 据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。 （ 7） 若 CPU 读到了数据线上的低电平 “0” 后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（ 5）步的时间算起）最少要 480微秒。 （ 8） 将数据线再次拉高到高电平 “1” 后结束。 DS18B20的写操作 （ 1） 数据线先置低电平 “0”。 （ 2） 延时确定的时间为 15微秒。 （ 3） 按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。 （ 4） 延时时间为 45微秒。 （ 5） 将数据线拉到高电平。 （ 6） 重复上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。 （ 7） 最后将数据线拉高。 DS18B20的读操作 （ 1）将数据线拉高 “1”。 （ 2）延时 2微秒。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 19 页 （ 3）将数据线拉低 “0”。 （ 4）延时 15微秒。 （ 5）将数据线拉高 “1”。 （ 6）延时 15微秒。 （ 7）读数据线的状态得到 1个状态位，并进行数据处理。 （ 8）延时 30微秒。 根据读写操作，其流程图如 43 转换完毕 开始 初始化 初始化 写命令：跳过读序列号操作（ 0XCC） 写命令：启动温度转换（ 0X44） 温度转换结束。 写命令：读温度寄存器（ 0XBE） 写命令：跳过读序列号操作（ 0XCC） 写 EEPROM，存储结果 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 20 页 图 43 DS18B20初始化流程图 具体的各部分 C程序如下： void dsreset(void) //send reset and initialization mand { uint i。 DS=0。 i=103。 while(i0)i。 DS=1。 i=4。 while(i0)i。 } bit tmpreadbit(void) //read a bit { uint i。 bit dat。 DS=0。 i++。 //i++ for delay DS=1。 i++。 i++。 dat=DS。 i=8。 while(i0)i。 return (dat)。 } uchar tmpread(void) //read a byte date { uchar i， j， dat。 dat=0。 for(i=1。 i=8。 i++) 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 21 页 { j=tmpreadbit()。 dat=(j7)|(dat1)。 //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在 DAT 里 } return(dat)。 } void tmpwritebyte(uchar dat) //write a byte to ds18b20 { uint i。 uchar j。 bit testb。 for(j=1。 j=8。 j++) { testb=datamp。 0x01。 dat=dat1。 if(testb) //write 1 { DS=0。 i++。 i++。 DS=1。 i=8。 while(i0)i。 } else { DS=0。 //write 0 i=8。 while(i0)i。