单片机——用SRF04、BUZZER设计一个能单次启动测距系统电路
2024-05-31 17:30:46
博客简介
本次实验是倒车雷达的C任务，在proteus上利用SRF04、BUZZER设计一个能单次启动测距系统电路，一开始我的方案是用单片机设计，但是后来老师要求不用单片机，所以转至其他方案。单片机的方案在这里记录：
实验内容
阅读教材、观察传感器视频（两组特定距离的trig和echo的示波器捕获波形），认识超声波测距传感器工作原理，在Proteus上用SRF04传感器、蜂鸣器BUZZER和数字电路芯片设计一个能单次启动测距系统电路。要求：
- 分析波形、计算距离并说明。
- 数码管上显示出距离远近程度（8位距离采样值）
- 蜂鸣器能根据距离远近发出多种不同频率组合声音。
实验原理
（1）实现echo的高电平计数和距离计算
- 计算高电平的时间time=TH0*256+TL0
- 距离S=(time*1.7)/100
void Count(void)
{time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/100; //算出来是CMif((S>=700)||flag==1) //超出测量范围显示“-”{ flag=0;l_disbuff[1]=10; //“-”l_disbuff[2]=10; //“-”l_disbuff[3]=10; //“-”}else{l_disbuff[1]=S%1000/100;l_disbuff[2]=S%1000%100/10;l_disbuff[3]=S%1000%10%10;}
}
数码管扫描
- 根据位选信号l_posit来选择不同的显示位
void display()
{P0=0X00; //switch(l_posit){case 0: //选择千位数码管，关闭其它位//SMG_q=0;SMG_b=1;SMG_s=1;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[0]];break;case 1: //选择百位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=0;SMG_s=1;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[1]];//加入小数点要与一下break;case 2: //选择十位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=1;SMG_s=0;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[2]];break;case 3: //选择个位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=0;SMG_s=0;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[3]];break;}l_posit++;if(l_posit>3)l_posit=0;
}
（3）根据距离选通不同的频率：
给距离分段：
- 如果0<=S<20，选通clk2
- 如果20<=S<60，选通clk3
- 如果60<=S<100，选通clk4
- 如果100<=S<150，选通clk5
void buzzer()//蜂鸣器
{buzze=0x00;if(0<=S<20){buzze=clk2;//时钟1}else if (20<=S<60){buzze=clk3;//时钟2}else if(60<S<=100){buzze=clk4;//时钟3}else if(100<S<=150){buzze=clk5;//时钟4}else {buzze=0x00;}
}
电路实现
实验仿真验证
生成hex文件并装载
- 新建工程
- 点击project，选择option for Target，在output选项中勾选create Hex File
- F7 编译后在debug目录中生成Hex文件
- 装载到单片机中
仿真
- 设置echo回响信号的高电平时间
- 点击仿真
- 可以看到数码管显示距离distance
- 改变echo高电平时间可以听到不同频率的声段
- 附上代码
#include "reg51.h"
#include <intrins.h>//常变量定义:
code unsigned char table[]=
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//表：共阴数码管 0-9 -
unsigned int time=0;
unsigned int timer=0;
unsigned long S=0;
bit flag =0;unsigned char l_disbuff[4]={ 0,0,0,0};//显示缓冲
unsigned char l_posit=1; //位选择//引脚定义:
//sbit SMG_q = P2^2; //定义数码管阳级控制脚（千位）本例程只用到三位数码管
sbit SMG_b = P2^2; //定义数码管阳级控制脚（百位）
sbit SMG_s = P2^3; //定义数码管阳级控制脚（十位）
sbit SMG_g = P2^4; //定义数码管阳级控制脚（个位）/**********************蜂鸣器引脚*/
sbit buzze= P2^5;
sbit clk1= P1^2; //蜂鸣时钟
sbit clk2= P1^3; //蜂鸣时钟
sbit clk3= P1^4; //蜂鸣时钟
sbit clk4= P1^5; //蜂鸣时钟sbit RX = P2^1; //模块引脚
sbit TX = P2^0;
/********************************************************延时*/
void Delay1ms(uint c)//误差 0us
{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);} }
}
/********************************************************/
//显示函数，参数为显示内容
void display()
{P0=0X00; //switch(l_posit){case 0: //选择千位数码管，关闭其它位//SMG_q=0;SMG_b=1;SMG_s=1;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[0]];break;case 1: //选择百位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=0;SMG_s=1;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[1]];//加入小数点要与一下break;case 2: //选择十位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=1;SMG_s=0;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[2]];break;case 3: //选择个位数码管，关闭其它位//SMG_q=1;SMG_b=0;SMG_s=0;SMG_g=1;P0=table[l_disbuff[3]];break;}l_posit++;if(l_posit>3)l_posit=0;
}/********************************************************/
void Count(void)
{time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/100; //算出来是CMif((S>=700)||flag==1) //超出测量范围显示“-”{ flag=0;l_disbuff[1]=10; //“-”l_disbuff[2]=10; //“-”l_disbuff[3]=10; //“-”}else{l_disbuff[1]=S%1000/100;l_disbuff[2]=S%1000%100/10;l_disbuff[3]=S%1000%10%10;}
}
void buzzer()//蜂鸣器
{buzze=0x00;if(0<=S<20){buzze=clk2;//时钟1}else if (20<=S<60){buzze=clk3;//时钟2}else if(60<S<=100){buzze=clk4;//时钟3}else if(100<S<=150){buzze=clk5;//时钟4}else {buzze=0x00;}
}
/********************************************************/
void zd0() interrupt 1 //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
{flag=1; //中断溢出标志
}
/********************************************************/
void zd3() interrupt 3 //T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块
{TH1=0xf8;TL1=0x30;display();timer++;if(timer>=400){timer=0;TX=1; //800MS 启动一次模块_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();TX=0;}
}
/*********************************************************/
void main( void )
{ TMOD=0x11; //设T0，T1为方式1TH0=0;TL0=0; TH1=0xf8; //2MS定时TL1=0x30;ET0=1; //允许T0中断ET1=1; //允许T1中断TR1=1; //开启定时器EA=1; //开启总中断while(1){while(!RX); //当RX为零时等待TR0=1; //开启计数while(RX); //当RX为1计数并等待TR0=0; //关闭计数Count(); //计算buzzer();//蜂鸣}
}- hex文件：
:03000000020507EF
:0C050700787FE4F6D8FD75812002054ED7
:0A000E003F065B4F666D7D077F6FB4
:10065000040D0000000002090000020B000004115C
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:1005A300702CD2A2D2A3D2A4E50D801CC2A2D2A3E6
:1005B300D2A4E50E8012D2A2C2A3D2A4E50F800872
:1005C300C2A2C2A3D2A4E51090000E93F580050841
:0B05D300E508D394034003E4F5082280
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:10037000AF8CEFFEAD8A7C00E42DFFEC3EFEE4F591
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:03000300D20032F6
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:1005EE0093050CE50C7002050BC39490E50B94017A
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:10002E00FCFFFEFD22E933E8330470F802026E1283
:10003E00023958046009E4CC248150062850090284
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:10006E00EAFEE9FD80EBE98DF0A4FEE5F002010762
:10007E00E9CDF9EAFEEBFFEF89F0A4FCE5F0CE89BD
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:10009E008067EF4E7005BD80D780C3EF8BF0A4ACA8
:1000AE00F0EE8BF0A42CFCE435F0F8EF8AF0A42CE3
:1000BE00E5F038FCE433CB8DF0A42CFCE5F03BF8F6
:1000CE00EE8AF0A42CFCE5F038F8E433CF89F0A4E6
:1000DE002CFCE5F038CF3400CE89F0A42FFFE5F0EC
:1000EE003EFEE433C98DF0A42EFEE5F039CD8AF044
:1000FE00A42FFFE5F03EFEE43DFD33D0E0FB5007BC
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:0E01F400E5F0247EA2D513CC92E7CDCEFF22FB
:10020200EDD2E7CD33EC3392D524814006E4FFFEF4
:10021200FDFC22FCE4CFCECDCC24E0501174FF8053
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