关于HC04超声波模块测距的进一步思考（51版）

之前写过一篇HC04的使用文章，当时是使用stm32来实现的，原文链接。

后来又多次使用51来驱动这个模块，有时候有测距需要，使用了几次，总是感觉我上次那个程序不是很好，所以这次对它进行了改进。虽然上一次也使用了多次测量取平均值，但是内有排除中间会有错误数据的情况。

之前的程序是这样的（测距部分）：

u32 t = 0;
int i = 0;
float lengthTemp = 0;
float sum = 0;
while(i!=5)
{
TRIG_Send = 1; //发送口高电平输出
Delay_Us(20);
TRIG_Send = 0;
while(ECHO_Reci == 0); //等待接收口高电平输出
OpenTimerForHc(); //打开定时器
i = i + 1;
while(ECHO_Reci == 1);
CloseTimerForHc(); //关闭定时器
t = GetEchoTimer(); //获取时间,分辨率为1US
lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
sum = lengthTemp + sum ;
}
lengthTemp = sum/5.0;
return lengthTemp;

就是当超出测量范围的时候（3.4米），数据肯定是不准确的。还有就是当因为某些原因模块没有接收到返回的超声波，也会导致错误的数据，就算是取平均值，如果中间有一个很大的数据的话，计算的结果也是不精确的。

利用51再次使用这个模块的程序如下：

/*
获取当前距离
2018.3.5  误差在1cm以内
*/
float get_distence()
{unsigned long int time_buf = 0;       //总耗时float distence = 0;       //计算一次距离float sum = 0;         //多次计算的总距离uchar i = 0;while(i < NUM){time_flag = 0;    //先清除标志sr04_start();    //开始测距while(!ECHO);     //等待发出40khz脉冲，触发信号之后，echo会变成高电平time_0_start();    //当把trig拉高10us之后，模块即开始发出8个40khz的脉冲，与此同时，echo变为高电平时，打开定时器。while(ECHO);   //等待回响信号，收到回响信号，echo会变低电平TR0 = 0;        //关闭定时器if(time_flag != 0)  //超出测量范围continue;       //不进行计算，放弃这次测量，从新测量else               //time_flag = 0,没有超出测量范围{time_buf = (TH0 * 256) + TL0;distence = time_buf * 0.0168;//（单位:cm）虽然声速340m/s，发现使用0.0168更精确，可能和温度有关sum+= distence;i++;}      } return (sum/NUM) ;  //取NUM次平均值
}

其实就是在进行计算前先判断一下定时器是否产生中断，如果产生中断，就放弃本次数据，再次测量。这样测出的数据算是很精确了，唯一的误差就是声速的计算上面，导致会有1-2cm的误差。

16位的定时器，12M的晶振，定时器模式1，从0开始计数，最大到65535，一次溢出需要的时间是0.065s，声速为340m/s。那么溢出时的距离为22.1m，已经远远超过了超声波模块的测量范围(0-5m),所以只要产生一次溢出，就可以认为是超出测量范围.。

所以在定时器中断函数中：

void TIME0() interrupt 1
{
//  TF0 = 0;      //模式1硬件自动清零TH0 = 0;TL0 = 0;time_flag++;
}

其中对一些操作进行了简单的封装。开始测距函数，就是按照要求拉高TRIG引脚

/*start*/
void  sr04_start()
{TRIG = 1; delay_10us(5); //拉高50usTRIG = 0;
}

还有就是定时器开始函数，在这个函数里面需要把计数清零：

/*开启定时器0，打开之前先清除之前的计数,不然会累计计数*/
void time_0_start()
{   TH0 = 0;      //打开前计数清零TL0 = 0;TR0 = 1;     //打开定时器
}

然后就是模块的初始化函数了，在初始化的时候其实就是对定时器的初始化，顺便把TRIG和ECHO引脚置0；

void sr04_init()
{   TRIG = 0;ECHO = 0;TMOD |= 0X01;  //定时器0模式设置1TH0 = 0;    //从0开始计数TL0 = 0;TR0 = 0;  //关闭定时器EA = 1;     //开总中断ET0 = 1; //允许定时器0中断
}

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