基于51单片机的HCSR04超声波测距系统制作Word文档下载推荐.docx
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S=（334.1+T*0.61）*N*T0/2
T：
当前环境温度值
N：
计数值
T0：
单片机计数周期=晶振频率/12（微秒）
HC-SR04测量存在不稳定性，所在对同一距离进行多次测量，并对测量结果排序，去除最大和最小值，将余下的求平均值。
程序流程图：
程序代码：
/*
*程序：
基于HC-SR04的超声波测距系统
*单片机型号：
STC90C51612MHz
*说明：
按下K1键后，指示灯点亮，开始连续进行7次超声波测距，每次测距间隔80ms，
*完成后对7次结果排序并将最大的2个数值和最小的2个数值去除，对剩余的
*3个数值取平均值。
完成后指示灯灭，输出结果到LCD1602上。
测量超出范围则发出报警声。
*使用两个IO端口控制HC-SR04触发信号输入和回响信号输出，
*以及一个T0定时器用于时间计数。
*使用DS18B20测量环境温度，声速公式：
V=334.1m/s+Temperature*0.61，
*单片机晶振为12Mhz（11.953M），计数时为T=1us
*计算公式：
S=（334.1m/s+Temperature*0.61）*N*T/2，N为计数值=TH0*256+TL0
*/
/*包含头文件*/
#include<
reg51.h>
intrins.h>
#defineDelay4us（）{_nop_（）;
_nop_（）;
}
/*宏定义*/
#defineucharunsignedchar//无符号8位
#defineuintunsignedint//无符号16位
#defineulongunsignedlong//无符号32位
/*全局变量定义*/
sbitK1=P1^0;
//按下K1后，开始测距
sbitLEDRed=P1^1;
//测距指示灯，亮表示正在测距，灭表示测距完成
sbitBEEP=P1^5;
//报警测量超出范围
sbitTrig=P1^7;
//HC-SR04触发信号输入
sbitEcho=P1^6;
//HC-SR04回响信号输出
floatxdataDistanceValue=0.0;
//测量的距离值
floatxdataSPEEDSOUND;
//声速
floatxdataXTALTIME;
//单片机计数周期
ucharxdatastringBuf[6];
//数值转字符串缓冲
//LCD1602提示信息
ucharcodePrompts[][16]=
{
{"
MeasureDistance"
},//测量距离
-OutofRange-"
},//超出测量范围
MAXrange400cm"
},//测距最大值400cm
MINrange2cm"
},//测距最小值2cm
"
},//清屏
PressK1Start"
}//按键开始测量
};
ucharxdataDistanceText[]="
Range:
;
//测量结果字符串
ucharxdataTemperatureText[]="
Temperature:
//测量温度值
/*外部函数声明*/
externvoidLCD_Initialize（）;
externvoidLCD_Display_String（uchar*,uchar）;
externvoidReadTemperatureFromDS18B20（）;
externintxdataCurTempInteger;
//毫秒延时函数
voidDelayMS（uintms）;
//20微秒延时函数
voidDelay20us（）;
//HCSR04初始化
voidHCSR04_Initialize（）;
//测量距离
floatMeasuringDistance（）;
//测距的数值排序求平均
floatDistanceStatistics（）;
//输出距离值到LCD1602上
voidDisplayDistanceValue（floatdat）;
//将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度，不包括'
\0'
结束符
ucharUnsigedIntToString（uintvalue）;
//蜂鸣器
voidBeep（uchartime）;
//显示温度值
voidDisplayTemperatureValue（）;
floatMeasuringDistance（）
//最大定时时间约65ms
TH0=0;
TL0=0;
//生成20us的脉冲宽度的触发信号
Trig=1;
Delay20us（）;
Trig=0;
//等待回响信号变高电平
while（!
Echo）;
TR0=1;
//启动定时器0
//等待回响信号变低电平
while（Echo）;
TR0=0;
//关闭定时器0
//返回距离值（mm）
return（SPEEDSOUND*XTALTIME*（（float）TH0*256+（float）TL0））/2000;
voidHCSR04_Initialize（）
//计算单片机计数周期晶振=11.953M单位us
XTALTIME=12/11.953;
//温度25度时声速的值
SPEEDSOUND=334.1+25*0.61;
Echo=0;
TMOD=0x01;
voidDisplayDistanceValue（floatdat）
uchari=0,j=0,len;
uintvalue;
value=（uint）dat;
//范围检查大于4000mm和小于20mm都为超出测量范围
if（value>
4000）
{
LCD_Display_String（Prompts[1],0x00）;
LCD_Display_String（Prompts[2],0x40）;
Beep
（2）;
}
elseif（value<
20）
LCD_Display_String（Prompts[3],0x40）;
else
//将数值转换成字符串
len=UnsigedIntToString（value）;
//保留1位小数
while（stringBuf[i]!
='
）
{
if（len-j==1）
{
DistanceText[6+j]='
.'
j++;
}else
DistanceText[6+j]=stringBuf[i];
i++;
}
}
DistanceText[6+j]='
c'
j++;
m'
i=7+j;
//剩余位置补空格
while（i<
16）
DistanceText[i]='
'
i++;
//LCD_Display_String（Prompts[0],0x00）;
LCD_Display_String（DistanceText,0x40）;
voidDisplayTemperatureValue（）
TemperatureText[13]=CurTempInteger/10+'
0'
TemperatureText[14]=CurTempInteger%10+'
TemperatureText[15]='
C'
LCD_Display_String（TemperatureText,0x00）;
//将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度
ucharUnsigedIntToString（uintvalue）
uchari=0,t,length;
//从个位开始转换
do
stringBuf[i]='
+value%10;
value=value/10;
i++;
}while（value!
=0）;
length=i;
//将字符串颠倒顺序
for（i=0;
i<
（length/2）;
i++）
t=stringBuf[i];
stringBuf[i]=stringBuf[length-i-1];
stringBuf[length-i-1]=t;
stringBuf[length]='
returnlength;
voidBeep（uchartime）
uchari;
100;
BEEP=!
BEEP;
DelayMS（time）;
BEEP=0;
DelayMS（100）;
//延时函数毫秒@12.000MHz
voidDelayMS（uintms）
uchari,j;
while（ms--）
_nop_（）;
i=2;
j=239;
do
while（--j）;
}while（--i）;
//延时函数20微秒@12.000MHz
voidDelay20us（）
_nop_（）;
i=7;
while（--i）;
//定时器0中断
voidTimer0（）interrupt1
//DS18B20代码：
/*----------------------------------------------
*程序功能：
DS18B20温度检测程序
STC89C5212MHz
*晶振：
12Mhz
------------------------------------------------*/
#defineucharunsignedchar//无符号8位
#defineuintunsignedint//无符号16位
//定义DS18B20端口DS18B20_DQ
sbitDS18B20_DQ=P3^7;
//当前采集的温度值整数部分
intxdataCurTempInteger;
//当前采集的温度值小数部分
intxdataCurTempDecimal;
/*----------------------------------------------------------------
*功能：
延时函数STC89C52@12MHz12T模式
*参数：
无
*返回：
----------------------------------------------------------------*/
voidDelayus（uintcount）
while（--count）;
DS18B20复位及状态检测
0或1，1表示未准备好，0表示准备好
ucharReset_DS18B20（）
ucharstatus;
DS18B20_DQ=1;
Delayus
（1）;
//开始复位过程
DS18B20_DQ=0;
//数据线拉低
Delayus（100）;
//延时480us-960us
//数据线拉高
Delayus（10）;
//延时15us-60us
status=DS18B20_DQ;
//读取数据线上的状态
Delayus（120）;
returnstatus;
写一字节到DS18B20中
dat=数据
voidWriteByteToDS18B20（uchardat）
8;
DS18B20_DQ=0;
DS18B20_DQ=dat&
0x01;
//发送1位数据
Delayus（15）;
//延时60us以上
DS18B20_DQ=1;
//释放总线，等待总线恢复
dat>
>
=1;
//准备下一位数据
从DS18B20中读一字节
读取的数据
ucharReadByteFromDS18B20（）
uchari,dat=0;
//拉低总线，产生读信号
//释放总线，准备读1位数据
Delayus
（2）;
//延时4us
if（DS18B20_DQ）dat|=0x80;
//合并每位数据
//延时60us
//拉高总线，准备读下1位数据
returndat;
读取温度值并转换成有符号的数值形式
voidReadTemperatureFromDS18B20（）
ucharflag=0;
//正负符号标志
//存储当前采集的温度值
ucharTempValue[]={0,0};
if（Reset_DS18B20（））
CurTempInteger=255;
CurTempDecimal=0;
WriteByteToDS18B20（0xCC）;
//跳过ROM命令
WriteByteToDS18B20（0x44）;
//温度转换命令
Reset_DS18B20（）;
//复位
WriteByteToDS18B20（0xBE）;
//读取温度暂存器命令
TempValue[0]=ReadByteFromDS18B20（）;
//先读低字节温度值
TempValue[1]=ReadByteFromDS18B20（）;
//后读高字节温度值
//计算温度值
//先进行正温度与负温度判断，高5位全为1（0xF8）则为负数
if（（TempValue[1]&
0xF8）==0xF8）
//负温度计算：
取反加1，低字节为0时，高字节取反加1，否则不需要。
TempValue[1]=~TempValue[1];
TempValue[0]=~TempValue[0]+1;
if（TempValue[0]==0x00）TempValue[1]++;
flag=1;
//负数标志
//将温度值分为整数和小数两部分存储（默认为12位精度）
CurTempInteger=（（TempValue[1]&
0x07）<
<
4）|（（TempValue[0]&
0xF0）>
4）;
if（flag）CurTempInteger=-CurTempInteger;
CurTempDecimal=（TempValue[0]&
0x0F）*625;
//LCD1602程序代码：
1602液晶显示程序
STC90C16012MHz
/*1602液晶显示器控制端口分配，数据使用P0端口*/
sbitLCD_RS=P2^6;
sbitLCD_RW=P2^5;
sbitLCD_EN=P2^7;
/*--------------------------------------------
毫秒级延时函数
ms=毫秒数值
--------------------------------------------*/
voidLCDDelay（uintms）
}
1602液晶忙状态检测
0或1，1表示状态忙，0表示状态闲
bitLCD_Busy_Check（）
bitresult;
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
LCD_EN=1;
Delay4us（）;
result=（bit）（P0&
0x80）;
LCD_EN=0;
returnresult;
1602液晶写指令
cmd=1602LCD指令
voidWrite_LCD_Command（ucharcmd）
while（LCD_Busy_Check（））;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
P0=cmd;
1602液晶写数据
dat=一个字节数据
voidWrite_LCD_Data（uchardat）
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
P0=dat;
Delay4us（）;
Dela
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