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HC-SR04超聲波測距模塊單片機程序+元件清單+電路圖資料

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元件清單:
元件名稱    數量
PCB板    1
HC-SR04超聲波測距模塊    1
元件清單:
0.56寸3位共陽數碼管    1
40P IC 插座    1
STC89C52(燒寫好程序）    1
DC005座    1
USB轉DC005供電線    1
7號3節電池盒    1
5V有源蜂鳴器    1
5MM 紅色LED    1
8*8自鎖開關    1
8*8自鎖開關帽    1
6*6*12按鍵    3
1K電阻    9
4.7K電阻    7
9012三極管    4
22P瓷片電容    3
12M晶振    1
10UF電解電容    1

電路原理圖如下：


單片機源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //調用單片機頭文件
  2. #define uchar unsigned char  //無符號字符型 宏定義        變量范圍0~255
  3. #define uint  unsigned int         //無符號整型 宏定義        變量范圍0~65535
  4. #include <intrins.h>
  5. #include "eeprom52.h"


  8. //數碼管段選定義      0     1    2    3    4    5        6         7          8           9        
  9. uchar code smg_du[]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0,
  10.                                            0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71,0xff};         //斷碼


  13. uchar dis_smg[8]   ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};

  15. //數碼管位選定義
  16. sbit smg_we1 = P3^4;            //數碼管位選定義
  17. sbit smg_we2 = P3^5;
  18. sbit smg_we3 = P3^6;
  19. sbit smg_we4 = P3^7;

  21. sbit c_send   = P3^2;                //超聲波發射
  22. sbit c_recive = P3^3;                //超聲波接收

  24. sbit beep = P2^3;   //蜂鳴器IO口定義
  25. uchar smg_i = 3;    //顯示數碼管的個位數
  26. bit flag_300ms ;

  28. long distance;                //距離
  29. uint set_d;                    //距離
  30. uchar flag_csb_juli;    //超聲波超出量程
  31. uint  flag_time0;       //用來保存定時器0的時候的

  33. uchar menu_1;           //菜單設計的變量


  36. /***********************1ms延時函數*****************************/
  37. void delay_1ms(uint q)
  38. {
  39.         uint i,j;
  40.         for(i=0;i<q;i++)
  41.                 for(j=0;j<120;j++);
  42. }

  44. /***********************處理距離函數****************************/
  45. void smg_display()
  46. {
  47.         dis_smg[0] = smg_du[distance % 10];
  48.         dis_smg[1] = smg_du[distance / 10 % 10];
  49.         dis_smg[2] = smg_du[distance / 100 % 10] & 0xdf; ;        
  50. }

  52. /******************把數據保存到單片機內部eeprom中******************/
  53. void write_eeprom()
  54. {
  55.         SectorErase(0x2000);
  56.         byte_write(0x2000, set_d % 256);
  57.         byte_write(0x2001, set_d / 256);
  58.         byte_write(0x2058, a_a);        
  59. }

  61. /******************把數據從單片機內部eeprom中讀出來*****************/
  62. void read_eeprom()
  63. {
  64.         set_d  = byte_read(0x2001);
  65.         set_d <<= 8;
  66.         set_d  |= byte_read(0x2000);
  67.         a_a      = byte_read(0x2058);
  68. }

  70. /**************開機自檢eeprom初始化*****************/
  71. void init_eeprom()
  72. {
  73.         read_eeprom();                //先讀
  74.         if(a_a != 1)                //新的單片機初始單片機內問eeprom
  75.         {
  76.                 set_d = 50;
  77.                 a_a = 1;
  78.                 write_eeprom();           //保存數據
  79.         }        
  80. }

  82. /********************獨立按鍵程序*****************/
  83. uchar key_can;         //按鍵值

  85. void key()         //獨立按鍵程序
  86. {
  87.         static uchar key_new;
  88.         key_can = 20;                   //按鍵值還原
  89.         P2 |= 0x07;
  90.         if((P2 & 0x07) != 0x07)                //按鍵按下
  91.         {
  92.                 delay_1ms(1);                     //按鍵消抖動
  93.                 if(((P2 & 0x07) != 0x07) && (key_new == 1))
  94.                 {                                                //確認是按鍵按下
  95.                         key_new = 0;
  96.                         switch(P2 & 0x07)
  97.                         {
  98.                                 case 0x06: key_can = 3; break;           //得到k2鍵值
  99.                                 case 0x05: key_can = 2; break;           //得到k3鍵值
  100.                                 case 0x03: key_can = 1; break;           //得到k4鍵值
  101.                         }
  102.                 }                        
  103.         }
  104.         else
  105.                 key_new = 1;        
  106. }

  108. /****************按鍵處理顯示函數***************/
  109. void key_with()
  110. {
  111.         if(key_can == 1)                //設置鍵
  112.         {
  113.                 menu_1 ++;
  114.                 if(menu_1 >= 2)
  115.                 {
  116.                         menu_1 = 0;
  117.                         smg_i = 3;                //只顯示3位數碼管
  118.                 }
  119.                 if(menu_1 == 1)
  120.                 {
  121.                         smg_i = 4;           //只顯示4位數碼管
  122.                 }
  123.         }
  124.         if(menu_1 == 1)                        //設置報警
  125.         {
  126.                 if(key_can == 2)
  127.                 {
  128.                         set_d ++ ;                //加1
  129.                         if(set_d > 400)
  130.                                 set_d = 400;
  131.                 }
  132.                 if(key_can == 3)
  133.                 {
  134.                         set_d -- ;                //減1
  135.                         if(set_d <= 1)
  136.                                 set_d = 1;
  137.                 }
  138.                 dis_smg[0] = smg_du[set_d % 10];                   //取小數顯示
  139.                 dis_smg[1] = smg_du[set_d / 10 % 10] ;         //取個位顯示
  140.                 dis_smg[2] = smg_du[set_d / 100 % 10] & 0xdf ; //取十位顯示
  141.                 dis_smg[3] = 0x60;                //a
  142.                 write_eeprom();                           //保存數據
  143.         }        
  144. }  

  146. /****************報警函數***************/
  147. void clock_h_l()
  148. {
  149.         static uchar value;
  150.         if(distance <= set_d)
  151.         {
  152.                 value ++;  //消除實際距離在設定距離左右變化時的干擾
  153.                 if(value >= 2)
  154.                 {
  155.                         beep = ~beep;           //蜂鳴器報警        
  156.                 }
  157.         }
  158.         else
  159.         {
  160.                 value = 0;
  161.                 beep = 1;                //取消報警
  162.         }        
  163. }

  165. /***********************數碼位選函數*****************************/
  166. void smg_we_switch(uchar i)
  167. {
  168.         switch(i)
  169.         {
  170.                 case 0: smg_we1 = 0;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
  171.                 case 1: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 0; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
  172.                 case 2: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 0;  smg_we4 = 1; break;
  173.                 case 3: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 0; break;
  174.         }        
  175. }

  177. /***********************數碼顯示函數*****************************/
  178. void display()
  179. {
  180.         static uchar i;   
  181.         i++;
  182.         if(i >= smg_i)
  183.                 i = 0;        
  184.         smg_we_switch(i);                 //位選
  185.         P1 = dis_smg[i];                 //段選               
  186. }

  188. /******************小延時函數*****************/
  189. void delay()
  190. {
  191.         _nop_();                            //執行一條_nop_()指令就是1us
  192.         _nop_();
  193.         _nop_();
  194.         _nop_();
  195.         _nop_();
  196.         _nop_();
  197.         _nop_();
  198.         _nop_();
  199.         _nop_();  
  200.         _nop_();
  201. }


  204. /*********************超聲波測距程序*****************************/
  205. void send_wave()
  206. {
  207.         c_send = 1;                           //10us的高電平觸發
  208.         delay();
  209.         c_send = 0;         
  210.         TH0 = 0;                          //給定時器0清零
  211.         TL0 = 0;
  212.         TR0 = 0;                                  //關定時器0定時
  213.         while(!c_recive);                  //當c_recive為零時等待
  214.         TR0=1;
  215.         while(c_recive)                      //當c_recive為1計數并等待
  216.         {
  217.                 flag_time0 = TH0 * 256 + TL0;
  218.                 if((flag_time0 > 40000))      //當超聲波超過測量范圍時，顯示3個888
  219.                 {
  220.                         TR0 = 0;
  221.                         flag_csb_juli = 2;
  222.                         distance = 888;
  223.                         break ;               
  224.                 }
  225.                 else
  226.                 {
  227.                         flag_csb_juli = 1;        
  228.                 }
  229.         }
  230.         if(flag_csb_juli == 1)
  231.         {        
  232.                 TR0=0;                                                         //關定時器0定時
  233.                 distance =flag_time0;                         //讀出定時器0的時間
  234.                 distance *= 0.017;               // 0.017 = 340M / 2 = 170M = 0.017M 算出來是米
  235.                 if((distance > 500))                                 //距離 = 速度 * 時間
  236.                 {        
  237.                         distance = 888;                                 //如果大于3.8m就超出超聲波的量程
  238.                 }
  239.         }  
  240. }


  243. /*********************定時器0、定時器1初始化******************/
  244. void time_init()         
  245. {
  246.         EA  = 1;                   //開總中斷
  247.         TMOD = 0X11;          //定時器0、定時器1工作方式1
  248.         ET0 = 0;                  //關定時器0中斷
  249.         TR0 = 1;                  //允許定時器0定時
  250.         ET1 = 1;                  //開定時器1中斷
  251.         TR1 = 1;                  //允許定時器1定時        
  252. }



  256. /***************主函數*****************/
  257. void main()
  258. {
  259.         beep = 0;                 //開機叫一聲   
  260.         delay_1ms(150);
  261.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;           //初始化單片機IO口為高電平
  262.         send_wave();        //測距離函數
  263.         smg_display();        //處理距離顯示函數
  264.         time_init();        //定時器初始化程序
  265.         init_eeprom();  //開始初始化保存的數據
  266.         send_wave();        //測距離函數
  267.         send_wave();        //測距離函數
  268.         while(1)
  269.         {                  
  270.                 if(flag_300ms == 1)
  271.                 {               
  272.                         flag_300ms = 0;
  273.                         clock_h_l();    //報警函數
  274.                         if(beep == 1)
  275.                                 send_wave();        //測距離函數
  276.                         if(menu_1 == 0)
  277.                                 smg_display();         //處理距離顯示函數
  278.                 }
  279.                 key();                                         //按鍵函數
  280.                 if(key_can < 10)
  281.                 {
  282.                         key_with();                         //按鍵處理函數
  283.                 }
  284.         }
  285. }

  287. /*********************定時器1中斷服務程序************************/
  288. void time1_int() interrupt 3
  289. {        
  290.         static uchar value;                         //定時2ms中斷一次
  291.         TH1 = 0xf8;
  292.         TL1 = 0x30;     //2ms
  293.         display();                //數碼管顯示函數
  294.         value++;
  295.         if(value >= 150)
  296.         {
  297.                 value = 0;
  298.                 flag_300ms = 1;
  299.         }
  300. }
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