利用HC-SR04和51单片机制造超声波测距模块

利用HC-SR04和51单片机制造超声波测距模块

硬件电路分析：

1.HC-SR04一共有4个引脚，分别为VCC，GND，Trig，Echo。

​ 分别接入51单片机的VCC，GND，已经io口P1^0和P32;

2.利用串口，将距离数据在电脑上用调试助手打印出来

3.led点亮，提示系统正常运行

HC-SR04相关知识：

由图我们可以简而易的：

HC-SR04的工作原理：

1.采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号来启动模块。
2.模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回。
3.如果有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。通过公式计算测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2

即我们只需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将
发出 8 个 40kHz 周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号
时间间隔可以计算得到距离。

距离公式公式：uS/58=厘米或者 uS/148=英寸；或是：距离=
高电平时间*声速（340M/S）/2；建议测量周期为 60ms 以上，以防止发射信号对
回响信号的影响。

封装超声波相关函数：

示例将采用定时器0计算高电平时间

• 1.超声波的初始化只要将定时器0配置好，以及将Trig和Echo拉低即可

void Time0_Init(void) //定时器0配置函数
{
TMOD=0x01;
TH0=0;
TL0=0;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
}

切记

void Time0(void) interrupt 1 //空的定时器0服务函数，没有可能会发生不知名的错误
{
}

void ultrasonic_init(void) //超声波初始化函数
{
Time0_Init();
TRIG=0;
ECHO=0;
}

• 2.配置发射信号函数：将Trig拉高大于10us即可

void StartModule(void) //开始模块，根据手册得知将TRIG拉高20us左右
{
TRIG = 1;
delay_10us(2);
TRIG = 0;
}

• 3.计算距离的函数

计算距离的方式有很多种，示例只是其中一种

其中的S是全局变量int S; （也可是float数，打印时使用%f）

void Conut(void) //计算距离的函数
{
unsigned int time;
time=TH0256+TL0;
TH0=0;
TL0=0;
S=(time1.7)/100;
}

• 4.检测信号是否产生，以及当产生时计算高电平时间的函数

void ultrasonic_distance(void)
/* 检测是否有信号回来，有则进行计算，有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，
高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。通过公式计算测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2 */
{
StartModule();
while(!ECHO);
TR0=1;
while(ECHO);
TR0=0;
Conut();
TH0=0;
TL0=0;
delay(80);
}

**有关超声波的相关函数封装完毕，在主函数进行调用即可**

串口的配置

串口的配置不进行过多描述，51单片机基础知识就有教，只有配置好相关寄存器即可在主函数使用

串口发送以及接受的信息都存放在SBUF中

void senddelay(unsigned long time) //串口发送消息时的延迟函数
{
int i = 0;
int j = 0;
for(i = 0;i<100;i++)
{
for(j = 0;j }
}
void initUart(void) //串口初始化函数
{
EA = 1;
ES = 1;
SCON = 0x40;
TH2 = 0xFF;
TL2 = 0xFD;
RCAP2H = 0xFF;
RCAP2L = 0xFD;
T2CON = 0x34;
}
void sendMes(char *p) //发送消息函数
{
while(*p!=’\0’){
sendsingle(*p);
p++;
}
senddelay(100);
}
void sendsingle(char single) //传递数值函数
{
SBUF=single;
while(TI!=1);
TI=0;
}

只要在主函数中调用initUart（）进行串口初始化

向串口打印信息时使用sprintf（）；和sendMes(buf);即可

切记要将波特率设置成串口初始化时选用的波特率，示例中选用的波特率是115200

最后附上效果图以及源码地址：https://github.com/linxinloningg/51chip-microcomputer-HC-SR04.git