「51单片机」收发一体超声波测距模块分析+代码
我用的超声波型号是US-020，四个接口的超声波用法基本相同。
一、概述
US-020超声波模块测距范围：2cm~7m
供电电压5V，静态功耗低于3mA
二、实物图
尺寸：45mm*20mm*1.6mm
三、接口
1.VCC电源，直流5V
2.Trig向此管脚输入10us以上高电平，可触发模块测距
3.Echo测距结束时会输出高电平，电平时长为超声波信号往返时间之和
4.GND接地
四、测距工作原理
只要在Trig管脚输入10us以上高电平，系统会自动发出8个40KHz的超声波脉冲，然后检测回波信号。检测到后通过Echo管脚输出。
计算方式：（Echo高电平时间*340m/s）/2
[注]：利用计数器检测Echo高电平时间。计时器计数频率为晶振的1/12。设晶振频率XMHz，计数值t（方式1下t=TH0*256+TL0）。
距离L=(t*12/(X*10^6))*340000/2(mm)
=0.17*t(X=12)
=(2.04/11.0592)*t(X=11.0592)
五、代码分析
1.初始化程序，需要设置计时器，计算Echo高电平时间
TMOD = 0x01; //设T0为方式1；
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 1;
ET0 = 1; //允许T0中断
EA = 1; //开启总中断
Tr = 0;
2.发送10us以上高电平给Trig
Tr = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
Tr = 0;
3.等待Echo的高电平并计算时间
while(!Ec); //等待高电平
TR0 = 1; //打开计时器
while(Ec); //等待低电平
TR0 = 0; //关闭计时器
time = TH0*256 + TL0; //计算时间
L = 0.18446*time;
TH0 = 0; //重置计时器
TL0 = 0;
六、总代码（包括数码管显示部分）
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//管脚定义
sbit Tr = P2^0; //超声波触发
sbit Ec = P2^1; //超声波输出
sbit key = P2^4; //按键
sbit encC = P2^5; //38译码器
sbit encB = P2^6;
sbit encA = P2^7;
//P0口接数码管
//定义变量
float L = 0; //距离长度（mm）
unsigned char code LED[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};
//函数申明
void ultInit(); //超声波初始化
void ultStart(); //超声波触发
void count(); //计算距离
void show(); //显示距离于屏幕
void delay(); //延时函数
//---------------
//超声波初始化
//---------------
void ultInit()
{
TMOD = 0x01; //设T0为方式1；
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 1;
ET0 = 1; //允许T0中断
EA = 1; //开启总中断
Tr = 0;
}
//---------------
//超声波触发
//---------------
void ultStart()
{
Tr = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
Tr = 0;
}
//---------------
//计算距离
//---------------
void count()
{
uint time = 0;
while(!Ec); //等待高电平
TR0 = 1; //打开计时器
while(Ec); //等待低电平
TR0 = 0; //关闭计时器
time = TH0*256 + TL0; //计算时间
L = 0.18446*time;
TH0 = 0; //重置计时器
TL0 = 0;
}
//---------------
//显示距离于屏幕
//---------------
void show()
{
P0 = LED[(int)L%10];
encC = 0; encB = 1; encA = 1;
P0 = LED[(int)L/10%10];
encC = 0; encB = 1; encA = 0;
P0 = LED[(int)L/100%10];
encC = 0; encB = 0; encA = 1;
P0 = LED[(int)L/1000%10];
encC = 0; encB = 0; encA = 0;
}
//---------------
//延时函数
//---------------
void delay()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
//---------------
//主函数
//---------------
void main()
{
ultInit();
key = 1;
while(1)
{
if(0==key)
{
delay();
if(0==key)
{
ultStart();
count();
key = 1;
}
}
show();
}
}
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