基于89c51單片機的超聲波測距(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 第四章 系統(tǒng)軟件設計 軟件分 為兩部分，主程序和中斷服務程序，如圖 41 所示。主程序完成初始化工作、超聲波發(fā)射和接收， 距離計算、結果的輸出 。 外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取。 NO YES 圖 41 主程序流 程圖 外部中斷子程序 計算距離 結果輸出 定時器及中斷初始化 發(fā)射超聲波 開外部中斷 指示燈閃爍 單片機初始化 DS18B20 初始化 開 始 收到回波？ 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設置定時器 T0 工作模式為 16 位定時計數(shù)器模式。置位總中斷允許位 EA。然后給 Trig 一個 20us 的高電平，然后在 Echo 引腳等待其變?yōu)楦唠娖剑坏┹敵隽烁唠娖剑砻鞒暡ㄒ验_始發(fā)射，此刻即計時，等待 Echo變?yōu)榈碗娖剑从|發(fā)外部中斷 0 的跳變沿方式中斷。讀取當前定時器的值，換算成時間，乘以溫度補償后的波速，即得到測距距離。由于采用的是 的晶 振，計數(shù)器每計一個數(shù)大概就是 1μ s，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T1 中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式 計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離。 測出距離后結果將以十進制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。為了有利于程序結構化和容易計算出距離，主程序采用 C 語言編寫。 顯示子程序 本系統(tǒng)的 LED 顯示采用了動態(tài)顯示方式，用兩塊 74HC573 分別選通段碼和位碼，沒顯示一根管延時 2ms，利用人眼的視覺暫留效應，達到靜態(tài)顯示的效果， 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。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 16 頁 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)。 } 外部中斷子程序 因本設計把數(shù)據換算，計算距離以及顯示子程序都放在了主程序中，所以外部中斷子程序比較簡單，它實現(xiàn)了對 T1數(shù)值讀取，以及關閉外部中斷的功能。流程圖如圖 42所示。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 17 頁 圖 42 外部中斷程序流程圖 c程序如下： INTO_() interrupt 0 { outeH =TH1。 outeL =TL1。 succeed_flag=1。 EX0=0。 } 測量溫度子程序 測溫電路由美國 DALLAS 公司的 DS18B20芯片完成，其初始化過程如下： DS18B20的初始化 （ 1） 先將數(shù)據線置高電平 “1” 。 （ 2） 延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點） （ 3） 數(shù)據線拉到低電平 “0” 。 外部中斷入口 關外部中斷 讀取時 間值 返回 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 18 頁 （ 4） 延時 750微秒（該時間的時間范圍可以從 480到 960微秒）。 （ 5） 數(shù)據線拉到高電平 “1” 。 （ 6） 延時等待 （如果初始化成功則在 15到 60毫秒時間之內產生一個由 DS18B20所返回的低電平 “0” 。據該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。 （ 7） 若 CPU 讀到了數(shù)據線上的低電平 “0” 后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（ 5）步的時間算起）最少要 480微秒。 （ 8） 將數(shù)據線再次拉高到高電平 “1” 后結束。 DS18B20的寫操作 （ 1） 數(shù)據線先置低電平 “0” 。 （ 2） 延時確定的時間為 15微秒。 （ 3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 （ 4） 延時時間為 45微秒。 （ 5） 將數(shù)據線拉到高電平。 （ 6） 重復上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 7） 最后將數(shù)據線拉高。 DS18B20的讀操作 （ 1）將數(shù)據線拉高 “1” 。 （ 2）延時 2微秒。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 19 頁 （ 3）將數(shù)據線拉低 “0” 。 （ 4）延時 15微秒。 （ 5）將數(shù)據線拉高 “1” 。 （ 6）延時 15微秒。 （ 7）讀數(shù)據線的狀態(tài)得到 1個狀態(tài)位，并進行數(shù)據處理。 （ 8）延時 30微秒。 根據讀寫操作，其流程圖如 43 轉換完畢 開始 初始化 初始化 寫命令：跳過讀序列號操作（ 0XCC） 寫命令：啟動溫度轉換（ 0X44） 溫度轉換結束？ 寫命令：讀溫度寄存器（ 0XBE） 寫命令：跳過讀序列號操作（ 0XCC） 寫 EEPROM，存儲結果 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 20 頁 圖 43 DS18B20初始化流程圖 具體的各部分 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++) 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 21 頁 { j=tmpreadbit()。 dat=(j7)|(dat1)。//讀出的數(shù)據最低位在最前面，這樣剛好一個字節(jié)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。