MySourceCode-MCU-51-超声波-HC-SR04

最新推荐文章于 2021-08-29 17:14:30 发布

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本文介绍了一种使用HC-SR04超声波传感器进行距离测量的方法，详细阐述了其工作原理、电路连接方式以及软件实现过程。文章提供了完整的代码示例，包括初始化设置、数据读取和滤波处理等关键步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

UltrasonicSensor.c

/*-----------------------------------------------------------------
模块名称: 超声波
型    号：HC-SR04
模块功能: 返回探测距离
完成日期：2014-01-18
接    线：
			4个接线端
			VCC----------->+5V
			TRIG---------->P3^3;            
			ECHO---------->P3^2; 
			GND----------->GND 
备    注：
			CPU：STC89C52RC
			晶振:11.0592MHZ
			每个定时器中断探测的距离：
			DISTANCE=170*(12/11.0592)*(255-TL1) mm
			即DISTANCE=0.1844*(255-TL1)毫米

-----------------------------------------------------------------*/
#include <AT89X52.H>
#include <intrins.h>
#include "UltrasonicSensor.h"

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称:void UltrasonicSensorInit(void)
函数功能:初始化定时器0
参    数:无 
返 回 值:无
备    注：
		使用资源：INT0、定时器0
-----------------------------------------------------------------*/
unsigned int tmp;

void UltrasonicSensorInit(void)
{
////定时器0初始化
	TMOD |= 0x02;  //定时器0自动重载8位定时器/计数器
	//TMOD |= 0x08;	 //GATE=1外部INT0（p32）高电平触发
	TR0 = 1;	 //INT0(P32)外部中断管脚高电平时启动定时器0
	//P3 &= 0XD;/	INT0 = 0;
	TH0 = 256-5;//设定初始值，0.922mm
	TL0 = 256-5; //设定初始值
	ET0 = 1;  //定时器0中断允许
////外部中断INT0初始化	
	IT0=1;			//下降沿触发INT0
	EA = 1;			//打开全局中断
	EX0 = 1;		//打开外部中断0
	num = 0;
	ECHO=0;	
}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void DelayMs(unsigned int i)
函数功能: 端口初始化
参    数: 
返 回 值: 无
                  延时程序计算方法
				  计数个数j = 延时时间/6*晶振频率 - 1
-----------------------------------------------------------------*/
void delayms(unsigned int xms)
{
	unsigned int i,j;
	for(i=xms;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称:unsigned int UltSensorTrig (void)
函数功能:触发超声波模块，并接受数据，返回数据
参    数:无 
返 回 值:未标定的接受值
备    注：

-----------------------------------------------------------------*/
unsigned int UltSensorTrig (void)
{
	unsigned char i;
	num=0;
////打开中断
	EA=1;//全局中断允许
	EX0=1;//INT0中断允许
	ET0=1; //定时器0溢出中断允许
////触发
	TRIG=0;	
	TRIG=1;
	for(i=20;i>0;i--);
	TRIG=0;
////接受
	while(!ECHO); //等待电平拉高
	TR0=1;	//拉高电平后，定时器0使能，开始计时
	while(ECHO); //等待电平拉低
	TR0=0;//接受完成后，定时器0禁止，停止计时
////转换完成
//////关闭中断
	EA=0;//全局中断禁止
	EX0=0;//INT0中断禁止	
	ET0=0;//拉低后，反馈完成，定时器0溢出中断禁止
////数据返回
	return tmp;


}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称:unsigned int DataFlter(unsigned int *data,unsigned char num)
函数功能:中值滤波
参    数:data:原始数据地址 num：数据个数
返 回 值:无
备    注：

-----------------------------------------------------------------*/ 
unsigned int DataFilter(unsigned int* data_tmp,unsigned char num)
{
	unsigned char i,j;
	unsigned int result,tmp;

	//中值滤波，舍去最小与最大，求中间3个数字的平均值
	for(i=0;i<num-1;i++)//冒泡法排序
		for(j=0;j<num-i;j++)
		{
			if(data_tmp[j]>data_tmp[j+1])
			{
				tmp=data_tmp[j];
				data_tmp[j]=data_tmp[j+1];
				data_tmp[j+1]=tmp;
			}
		}

	result=(data_tmp[9]+data_tmp[10]+data_tmp[11])/3;  //取中间3数字平均值 
	return result;
} 

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称:unsigned int GetData(unsigned int delayms)
函数功能:选择delayms获取数据，先中值滤波，后返回终值
参    数:无 
返 回 值:16位uint
备    注：
-----------------------------------------------------------------*/
unsigned int GetData(unsigned int delaynum)
{
	static unsigned char i;
	static unsigned int result_tmp;
	static unsigned int data_tmp[20];
	for(i=0;i<20;i++)//取20组数据
	{
		data_tmp[i]= UltSensorTrig();
		delayms(delaynum/20);//延时触发
	}
	result_tmp=DataFilter(data_tmp,20);//将20数据滤波得到终值
	return result_tmp;
}

 //产生一次中断时间为 0.27ms
void T0_timer() interrupt 1
{	
	num++;
}


//INT0中断,下降沿触发，说明转换完成，则清零计数器，计算距离
void INT0_ser() interrupt 0
{
	TR0=0;//禁止定时器0
	tmp=num;		//单位为mm
	num=0;//清零数据
	ECHO=0;

}

UltrasonicSensor.h

#ifndef  __UltrasonicSensor_H_  
#define __UltrasonicSensor_H_ 
  
//#include <......h>                包含led.c中需要用到的外部函数所在头文件  
  

sbit TRIG=P3^3;            
sbit ECHO=P3^2;          

static unsigned int num,tmp;

extern unsigned int GetData(unsigned int delayms);//获取数据，返回最终滤波后的数据
extern void delayms(unsigned int xms);
extern void T0_timer(void);//终端服务程序 
extern void INT0_ser(void);//终端服务程序
extern void UltrasonicSensorInit(void);

static unsigned int DataFilter(unsigned int* data_tmp,unsigned char num);//中值滤波
static unsigned int UltSensorTrig (void);        //发送超声波触发信号
 
#endif

main.c

#include <AT89X52.H>
#include <intrins.h>
#include "SerialPort.h"
#include "Timer.h"
#include "UltrasonicSensor.h"
//水位
#define HIGH 50
#define LOW  240

unsigned char STATUS;//状态 0:正常 1：水位过高 2：水位过低

unsigned char FLAG;//超声波回传完成标志
/*接线：VCC GND TRIG接P33 ECHO接P32*/

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: main()
函数功能: 每隔1000ms检测一次距离，并将距离通过串口发送
参    数: 无
返 回 值: 无
                  延时程序计算方法
				  计数个数j = 延时时间/6*晶振频率 - 1
-----------------------------------------------------------------*/
main()
{
	unsigned int result;


	SerialPortInit();//串口初始化，串口：定时器1
	UltrasonicSensorInit();//超声波传感器及使用资源初始化；使用资源：
	send_hex(0x01);

	while(1)
	{
		
		result=GetData(1000);//1000ms检测一次
		send_hex2uint(result);
		send_hex('\r');
		send_hex('\n');
		if(result<HIGH)//水位越高，距离越近，数值越小
			STATUS=1;
		if(result>LOW)//水位越低，距离越远，数值越大
			STATUS=2;
		if(result<LOW&&result>HIGH)
			STATUS=0;

	/*	switch (STATUS)
		{
		case 0:																									 //
			send_hex('0');
			break;
		case 1:
			send_hex('1');
			break;
		case 2:
			send_hex('2');
			break;
		default:
			send_hex('3'); 
		}  */
	}
}