51单片机学习篇-- --超声波测距（HC--SR04）笔记

最新推荐文章于 2025-04-20 19:32:15 发布

三傻萨摩耶

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分类专栏： 51单片机文章标签：单片机

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博客围绕单片机超声波测距展开。使用的超声波模块为HC - SR04，介绍其4个接口及功能。阐述了与单片机的连接方式，调试程序时需参考数据手册的时序图，还需用定时器0记录高电平时间、定时器1启动模块。给出实现测距及数码管显示的步骤，并提及完整代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

开篇先说一句废话····
本旺名字叫萨摩耶，，Please 叫我旺财，，，哈哈，招财进宝嘛！

开篇

本单片机购买的时候带的超声波模块是HC-SR04，根据好多材料都说用这个的原因是便宜，，，不过没关系，刚开始学不在乎，重在学习原理，为了以后的开发增加经验。

超声波模块

**超声波长啥样？**同样，直接上图
在这里插入图片描述
它有4个接口，VCC,Trig，Echo，GND。VCC和GND用来供电，Trig用来发送一个高电平，Echo用来等待接收Trig发送的高电平。
超声波咋用？
因为它有四个引脚，首先就是要与单片机连接，我这边是VCC和GND正常连接外，Trig连接P2 ^1,Echo连接P2 ^0；连接好就是要开始调试程序。
阅读数据手册，发现引脚说明外还有时序图。直接上图
在这里插入图片描述除了时序图外，还要注意的就是，因为计算距离S=时间 * 高电平时间 /2，需要记录高电平时间，首先就是定时器0，但是因为要不断测距，不能只发一次，而是要按频率不断的发送信号，来采集时间，所以还要用到一个定时器1来启动超声波模块。

步骤:

1.初始化两个定时器

//定时器初始化   
void TimeInit(){
	TMOD=0x11;
	TH0=0;
	TL0=0;
	TH1=0xf8;	//2ms
	TL1=0x30;
	EA=1;
	ET1=1;
	ET0=1;
	TR1=1;
	TR0=0;
}

2.定时器0的中断处理，定时器0的作用用来计高电平的时间，所以注意定时器0的溢出，如果溢出要重新归零。

void Time0() interrupt 1{
	flag=1;
}

3.定时器1的中断处理，定时器1的功能就是按一定频率启动超声波和显示数码管，

void Time1() interrupt 3{
	TH1=0xf8;
	TL1=0x30;
	Showsmg();
	tt++;
	if(tt>=100){
		tt=0;
		Trig=1;
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		Trig=0;
	}
}

4.时间统计出来就要计算距离了，距离有之前的公式，要注意就是如果距离太远或者时间太长导致定时器0溢出，要让数码管提示错误

//计算函数
void count(){
	time=TH0*256+TL0;	
	TH0=0;
	TL0=0;
	dist=(long)(time*0.17);
	if((dist>=4000) || (flag==1)){
		flag=0;
		DisPlay[0]=0x40;
		DisPlay[1]=0x40;
		DisPlay[2]=0x40;
		DisPlay[3]=0x40;
	}
	else{
		DisPlay[0]=smgduan[dist/1000];
		DisPlay[1]=smgduan[dist%1000/100] |0x80;	//显示小数点
		DisPlay[2]=smgduan[dist%100/10];
		DisPlay[3]=smgduan[dist%10];
	}
}

5.发现还缺Echo引脚接受数据（主函数）

void main(){
	TimeInit();
	while(1){
		while(!Echo);
		TR0=1;
		while(Echo);
		TR0=0;
		count();
	}
}

超声波测距–数码管显示（完整代码）

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
	
unsigned long dist;
u16 time;
u16 tt,flag;
u8 DisPlay[6];	
u8 smgduan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
				   0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

				   
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
sbit Trig=P2^1;
sbit Echo=P2^0;
			   
void Delay(u16 z)     //11.0592MHz  1ms
{
	u8 i,j;
	for(i=z;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
} 

//数码管显示
void Showsmg(){
	u8 i;
	for(i=0;i<4;i++)
	{
	   switch(3-i)	  //位选
	   {
		  case 0: LSA=0;LSB=0;LSC=0;break;
		  case 1: LSA=1;LSB=0;LSC=0;break;
		  case 2: LSA=0;LSB=1;LSC=0;break;
		  case 3: LSA=1;LSB=1;LSC=0;break;
		  case 4: LSA=0;LSB=0;LSC=1;break;
		  case 5: LSA=1;LSB=0;LSC=1;break;
		  case 6: LSA=0;LSB=1;LSC=1;break;
		  case 7: LSA=1;LSB=1;LSC=1;break;
	   }
	   P0=DisPlay[i];
	   Delay(1);
	   P0=0x00;
	}
}
//计算函数
void count(){
	time=TH0*256+TL0;	
	TH0=0;
	TL0=0;
	dist=(long)(time*0.17);
	if((dist>=4000) || (flag==1)){
		flag=0;
		DisPlay[0]=0x40;
		DisPlay[1]=0x40;
		DisPlay[2]=0x40;
		DisPlay[3]=0x40;
	}
	else{
		DisPlay[0]=smgduan[dist/1000];
		DisPlay[1]=smgduan[dist%1000/100] |0x80;
		DisPlay[2]=smgduan[dist%100/10];
		DisPlay[3]=smgduan[dist%10];
	}
}
//定时器初始化   
void TimeInit(){
	TMOD=0x11;
	TH0=0;
	TL0=0;
	TH1=0xf8;	//2ms
	TL1=0x30;
	EA=1;
	ET1=1;
	ET0=1;
	TR1=1;
	TR0=0;
}
void Time0() interrupt 1{
	flag=1;
}
void Time1() interrupt 3{
	TH1=0xf8;
	TL1=0x30;
	Showsmg();
	tt++;
	if(tt>=100){
		tt=0;
		Trig=1;
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		Trig=0;
	}
}
void main(){
	TimeInit();
	while(1){
		while(!Echo);
		TR0=1;
		while(Echo);
		TR0=0;
		count();
	}
}