【外设1】超声波传感器的驱动一、简介二、实验平台三、版权声明四、讲解

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概述

一、简介

本文介绍如何用51STC单片机驱动超声波传感器来实现测距等功能。

二、实验平台

单片机型号：STC12C5A60S2

外设模块型号：HC-SR04

编译软件：KEIL

硬件平台：达芬奇51开发版

三、版权声明

博主：文武大侠

声明：喝水不忘挖井人，转载请注明出处。

原文地址：

联系方式：644746740@qq.com

老蔡51单片机群：463850023

四、讲解

超声波传感器对于51单片机外设来讲是很常见的，它的工作原理也很简单，所以看到此篇博客的同学按照我的步骤往下看完，一定会学明白的，如果有不明白的就暂停一下，自己想一想或者百度一下，再或者在下面留言，我会及时回复的。

4.1 超声波传感器原理

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。

测距的公式表示为：L=C×T

式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
HC-SR04超声波模块可提供2cm~400cm的距离感测功能，测量精度可以达到3mm。模块包括超声波发射器，接收器与控制电路。

基本工作原理

1) 采用Trig引脚触发，给至少10us的高电平脉冲信号
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) 有信号返回，通过Echo引脚输出一个高电平脉冲，高电平脉冲持续的时间就是超声波从发射到反射返回的时间。距离=(高电平脉冲时间*340)/2

4.2 程序逻辑

4.2 用代码来实现它

//主程序
void main(void)
{
TMOD=0x01;
//ÉèT1Îª·½Ê½2£¬T0Îª·½Ê½1 GATE=0
SCON=0x10;
UartInit();
TH0=0;
TL0=0;
TR0=1;
ET0=1;
TI=1;
EA=1;
while(1)
{
LED1 = ~LED1;
StartModule();
//发送大于10us的高电平
while(!RX);
//等待返回信号
TR0=1;
//打开定时器
while(RX);
//监测到返回信号主程序停止，定时器计时
TR0=0;
//信号
Conut();
//通过定时器的时间，算出距离
delayms(100);
//100MS
}
}

StartModule()

void
StartModule()
{
unsigned char i, j, k;
i = 68;
j = 61;
k = 50;
TX=1;
//800MS启动一次模块
do
{
do
{
while (--k);
}
while (--j);
}
while (--i);
TX=0;
}

void Conut(void)

void Conut(void)
{
time=TH0*256+TL0;
TH0=0;
TL0=0;
S=(time*1.87)/100/2 - 0.7;
//通过定时器时间计算距离公式
if(flag==1)
//超出测量
{
flag=0;
printf("-----n");
}
printf("S=%fn",S);
}