51单片机控制的超声波测距仪程序

//超声波模块显示程序

#include <reg52.h>//包括一个52标准内核的头文件

#define uchar unsigned char //定义一下方便使用

#define uint unsigned int

#define ulong unsigned long

sbit Tx = P3^3//产生脉冲引脚

sbit Rx = P3^2//回波引脚

uchar code SEG7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}//数码管0-9

uint distance[4] //测距接收缓冲区

uchar ge,shi,bai,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i //自定义寄存器

bit succeed_flag //测量成功标志

//********函数声明

void conversion(uint temp_data)

void delay_20us()

void pai_xu()

void main(void) // 主程序

{ uint distance_data,a,b

uchar CONT_1

i=0

flag=0

Tx=0 //首先拉低脉冲输入引脚

TMOD=0x11 //定时器0，定时器1，16位工作方式

TR0=1 //启动定时器0

IT0=0 //由高电平变低电平，触发外部中断

ET0=1 //打开定时器0中断

EX0=0 //关闭外部中断

EA=1//打开总中断0

while(1) //程序循环

{

EA=0

Tx=1

delay_20us()

Tx=0//产生一个20us的脉冲，在Tx引脚

while(Rx==0)//等待Rx回波引脚变高电平

succeed_flag=0//清测量成功标志

EX0=1 //打开外部中断

TH1=0 //定时器1清零

TL1=0 //定时器1清零

TF1=0 //

TR1=1 //启动定时器1

EA=1

while(TH1 <30)//等待测量的结果，周期65.535毫秒（可用中断实现）

TR1=0 //关闭定时器1

EX0=0 //关闭外部中断

if(succeed_flag==1)

{

distance_data=outcomeH //测量结果的高8位

distance_data<<=8 //放入16位的高8位

distance_data=distance_data|outcomeL//与低8位合并成为16位结果数据

distance_data*=12 //因为定时器默认为12分频

distance_data/=58 //微秒的单位除以58等于厘米

} //为什么除以58等于厘米， Y米=（X秒*344）/2

// X秒=（ 2*Y米）/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58

if(succeed_flag==0)

{

distance_data=0 //没有回波则清零

}

distance[i]=distance_data//将测量结果的数据放入缓冲区

i++

if(i==3)

{

distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4

pai_xu()

distance_data=distance[1]

a=distance_data

if(b==a) CONT_1=0

if(b!=a) CONT_1++

if(CONT_1>=3)

{ CONT_1=0

b=a

conversion(b)

}

i=0

}

}

}

//***************************************************************

//外部中断0，用做判断回波电平

INTO_() interrupt 0 // 外部中断是0号

{

outcomeH =TH1 //取出定时器的值

outcomeL =TL1 //取出定时器的值

succeed_flag=1 //至成功测量的标志

EX0=0 //关闭外部中断

}

//****************************************************************

//定时器0中断,用做显示

timer0() interrupt 1 // 定时器0中断是1号

{

TH0=0xfd//写入定时器0初始值

TL0=0x77

switch(flag)

{case 0x00:P0=geP2=0x7fflag++break

case 0x01:P0=shiP2=0xbfflag++break

case 0x02:P0=baiP2=0xdfflag=0break

}

}

//显示数据转换程序

void conversion(uint temp_data)

{

uchar ge_data,shi_data,bai_data

bai_data=temp_data/100

temp_data=temp_data%100 //取余运算

shi_data=temp_data/10

temp_data=temp_data%10 //取余运算

ge_data=temp_data

bai_data=SEG7[bai_data]

shi_data=SEG7[shi_data]&0x7f

ge_data =SEG7[ge_data]

EA=0

bai = bai_data

shi = shi_data

ge = ge_data

EA=1

}

//******************************************************************

void delay_20us()

{ uchar bt

for(bt=0bt<60bt++)

}

void pai_xu()

{ uint t

if (distance[0]>distance[1])

{t=distance[0]distance[0]=distance[1]distance[1]=t}

if(distance[0]>distance[2])

{t=distance[2]distance[2]=distance[0]distance[0]=t}

if(distance[1]>distance[2])

{t=distance[1]distance[1]=distance[2]distance[2]=t}

}

超声波测距，通常在10米以内，但也有个别厂家做到几十米甚至百米的。超声波测距有以下几个特点：1、频率越高，精度也越高，但检测距离越近（空气衰减增大）；2、输出功率越高、灵敏度越高，检测距离也越远（虽然是废话，但我必须写上）；3、通常检测角度小的，测距范围略远；4、以上因素所造成的影响加起来，可能没有被测物体带来的影响更大：例如一个刚性表面（例如钢板）和一根铁丝、或者在钢板表面铺满吸音绵、或者把钢板与探头法线夹角从垂直改为倾斜45度等等，这些因素所带来的影响最大的。这也许不太容易理解，如果把超声波比作可见光，那么刚性表面可以理解成镜子，要想让你发现距离很远的人，对方用镜子‘晃’你是最好不过的了。但如果把镜子罩上黑纸，或者把镜子倾斜45度所带来的影响，你我可想而知，超声波也一样。

第二个问题：

一个单片机上同时使用几个不同频率的超声波模块，这就是软件程序的问题，没有什么难度，大学生就可以做，我想你一定也没问题。关于测距模块，从20khz~400khz，测距范围从0.1m~30m这些都不难购到，技术也不是很难。问题是，你能找到这么多频率的探头么？虽然超声波探头的各种频率都有，但它是针对量程来划分的，同一个量程里，频率都很接近（例如3-10米测距基本都是40khz）。你要在同一个量程里找出4种不同频率来，恐怕是有难度的。当然你也可以用4种不同的频率来驱动同一种探头。可是，若4个频率中的某个频率与探头的中心频率差别大了（例如超过5%），会导致效率大幅减低，如果频率差别小了，识别、区分他们又有困难，例如对于一个40khz的探头，一般厂家规定的下限和上限也就是38khz~42khz，我们就算冒险用到37khz~43khz（从可靠性和稳定性考虑，我不赞成这么用），你需要区分37khz、39khz、41khz、43khz四种频率的反馈信号，如此以来，常规的测距电路是不能用了，你需要研究一种全新的测距方案来识别他们，而且不能影响正常的计时精度，我建议你参考一些微波雷达的技术。