本程序來源于網(wǎng)絡(luò)，由51hei收集整理，測距原理：單片機IO口接超聲波模塊TX引腳，由IO口產(chǎn)生40KHz頻率方波發(fā)送給TX用以超聲波模塊發(fā)送超聲波,同時打開單片機計時器，超聲波遇到障礙后返回，模塊接收頭接收到超聲波后產(chǎn)生信號由電路濾波整形放大后在RX引腳輸出高電平，RX接單片機的P3^2（51內(nèi)核單片機的外部中斷），在中斷服務(wù)程序中停止計數(shù)器，對所計數(shù)值進行處理得到超聲波往返所用時間再乘以風速即得測量距離。由于超聲波屬于聲波范圍，其速度與溫度有關(guān)，不同溫度下超聲波在空氣中傳播速度隨溫度變化關(guān)系：V=331.4+0.61T。所以要是測量結(jié)果更加精確需另加溫度補償模塊（本實驗中采用開發(fā)板上的DS18B20溫度傳感器完成溫度補償）。外圍可添加LCD顯示（本實驗采用開發(fā)板1602LCD）和語音播報模塊（本實驗采用ISD4004語音模塊）。
AT89S52單片機引腳圖
1602lcd引腳圖
源程序
// *********************單片機實驗室******************************/
// *文件名稱 ：csbspk.c
// *功能 : 實現(xiàn)超聲波測距并語音播報 （測量范圍：4~80cm）
// *引腳連接 : ISD4004 SS接P1.2 MOSI接P1.0 MISO接P1.1 SCLK接P1.3
// * 超聲波模塊 TX接P3.1 RX接P3.2 J7接上插冒
// *當前版本 ：1.0
// *作者 : 劉松
// *完成日期 ：2010.11.11
// ****************************************************************/
#include<reg52.h>
#include <intrins.h>
#include"lcd.h" // 液晶顯示
#include"ds18b20.h" //溫度傳感器
sbit P3_1=P3^1;
sbit key1=P2^1; //定義按鍵
sbit SS=P1^2; //以下四行定義ISD4004引腳
sbit MOSI=P1^0;
sbit MISO=P1^1;
sbit SCLK=P1^3;
uchar addr; //語音地址全局變量
uchar s; //語音所對應(yīng)數(shù)字
int VD; //擴大十倍的聲速
int D; //測量的距離
int temp; //超聲波反射時間
void timer() //初始化計數(shù)器
{
TMOD=0x10;
TH1=0;
TL1=0;
EA=1;
EX0=1;
}
void delay25us_40KHz(unsigned char us) //產(chǎn)生方波用于超聲波發(fā)射
{
TR1=1;
while(us--)
{
P3_1= 0;
_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();
_nop_();
P3_1= 1;
_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();
}
P3_1= 1;
}
rec() interrupt 0 //計算超聲波反射時間
{
TR1=0;
EA=0;
temp=TH1*256+TL1;
}
void delayms(uchar ms) // 延時子程序用于語音播放上電等待
{
uchar j;
while(ms--)
{
for(j = 0; j < 120; j++);
}
}
void delay2(int m) //長延時用于語音播放
{
int l,j;
for(l=0;l<30001;l++)
for(j=0;j<m;j++);
}
////////////////////////////液晶顯示子函數(shù)//////////////////////////////////
void display()
{
float V;//聲速
V=331.4+0.61*T; VD=V*10;
D=temp*V/2000-29;
displaystring(0,0,"Dis=");
displaychar(4,0,(D/100)+0x30);
displaychar(5,0,(D0/10)+0x30);
displaychar(6,0,'.');
displaychar(7,0,(D)+0x30);
displaystring(8,0,"cm");
displaystring(0,1,"T=");
displaychar(5,1,(TD)+0x30);
displaychar(4,1,'.');
displaychar(3,1,(TD0/10)+0x30);
displaychar(2,1,(TD/100)+0x30);
displaychar(6,1,0xdf);
displaychar(7,1,'C');
displaystring(9,1,"V=");
displaychar(11,1,(VD/1000)+0X30);
displaychar(12,1,(VD00/100)+0X30);
displaychar(13,1,(VD0/10)+0X30);
displaychar(14,1,'.');
displaychar(15,1,(VD)+0X30);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////
////////////////放音部分子程序，放音地址由ADDR決定////
void play(addr)
{
uchar y;
SS=0;
MOSI=0;//發(fā)送開始
SCLK=0;
for(y=0;y<8;y++)
{
SCLK=0;
if((0x20>>y)&0x01)MOSI=1; //上電命令
else MOSI=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}//發(fā)送結(jié)束
SS=1;//上電結(jié)束
delayms(50);
SS=0;
MOSI=0;//發(fā)送地址
SCLK=0;
for(y=0;y<16;y++)
{
SCLK=0;
if((addr>>y)&0x01)MOSI=1;
else MOSI=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}//發(fā)送地址結(jié)束
MOSI=0;//放音
SCLK=0;
for(y=0;y<8;y++)
{
SCLK=0;
if((0xe0>>y)&0x01)MOSI=1; //指定地址放音命令
else MOSI=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
SS=1;
SS=0;
MOSI=0;
SCLK=0;
for(y=0;y<8;y++)
{
SCLK=0;
if((0xf0>>y)&0x01)MOSI=1; //忽略地址放音命令（連貫播放后續(xù)空間）
else MOSI=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
SCLK=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
SS=1;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////讀數(shù)字子函數(shù)///////////////////////////////
void speaknum()
{
if(s==1) play(0x01);
if(s==2) play(0x0a);
if(s==3) play(0x14);
if(s==4) play(0x1e);
if(s==5) play(0x28);
if(s==6) play(0x32);
if(s==7) play(0x3c);
if(s==8) play(0x46);
if(s==9) play(0x50);
if(s==0) play(0x6e);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////讀出顯示結(jié)果子函數(shù)////////////////////////////
void read()
{
play(0xdc); //播報“測量距離”這四個字，0xdc是之前記錄下4004錄這四個字的地址
delay2(50000);
delay2(50000); //延時等待播報完畢
s=D/100; //D是測量得到的數(shù)據(jù)值，此語句是取數(shù)據(jù)的最高位
if(s==1) //判斷最高位（十位）如果是“1”則不讀yi而讀shi
{
play(0x5a); //shi的地址
delay2(50000);
}
if(s>1) //如果大于1則讀出相應(yīng)數(shù)字后直接在后面加讀shi
{
speaknum();
delay2(50000);
play(0x5a);
delay2(50000);
}
s=D0/10; //取次高位(個位)的值
if(s!=0) //次高位不為0則讀出相應(yīng)的值，為0跳過
{
speaknum();
delay2(50000);
}
play(0x64); //讀小數(shù)點“dian”
delay2(50000);
s=D; //取小數(shù)點后一位的值
speaknum();
delay2(50000);
play(0xbe); //播報“cm”limi
delay2(50000);
///////////////////////////以下是播報溫度和當前計算的聲速，方法同上///////////////////
play(0xf0);
delay2(50000);
delay2(50000);
s=TD/100;
if(s==1)
{
play(0x5a);
delay2(50000);
}
if(s>1)
{
speaknum();
delay2(50000);
play(0x5a);
delay2(50000);
}
if(s!=0)
{
s=TD0/10;
speaknum();
delay2(50000);
}
play(0x64);
delay2(50000);
s=TD;
speaknum();
delay2(50000);
play(0xC8);
delay2(50000);
delay2(50000);
play(0xe6);
delay2(50000);
delay2(50000);
s=VD/1000;
speaknum();
delay2(50000);
play(0xfa);
delay2(50000);
s=VD00/100;
speaknum();
delay2(50000);
play(0x5a);
delay2(50000);
s=VD0/10;
speaknum();
delay2(50000);
play(0x64);
delay2(50000);
s=VD;
speaknum();
delay2(50000);
play(0xd2);
}
////////////////////////////////////////////////////////////
void main()
{
initlcd() ; //初始化LCD1602
while(1)
{
timer();
readtemp(); //讀溫度
delay25us_40KHz(15);
display();
if(key1==0) read();
}
}
以下是溫度傳感器頭文件ds18b20.h
sbit DQ=P2^2;
uchar tempdata[2];
uchar k=0;
int TD;
float T;
void delay1(uchar i)
{
while(i--);
}
void initDS18B20() //初始化DS18B20
{
DQ = 1; //DQ復(fù)位
delay1(8); //稍做延時
DQ = 0; //單片機將DQ拉低
delay1(80); //延時 大于 480us
DQ = 1; //拉高總線
delay1(30);
}
uchar readchar() //向DS18B20讀取一字節(jié)
{
uchar i = 0 ;
uchar dat = 0 ;
for (i = 8 ; i > 0 ; i--)
{
DQ = 0 ;
dat >>= 1 ;
DQ = 1 ;
if(DQ)
dat |= 0x80 ;
delay1(4) ;
}
return (dat) ;
}
void writecmd(uchar cmd) //向DS18B20寫入一字節(jié)
{
uchar i ;
for (i = 8 ; i > 0 ; i--)
{
DQ = 0 ;
DQ = cmd&0x01 ;
delay1(5) ;
DQ = 1 ;
cmd>>=1 ;
}
}
void readtemp()
{
initDS18B20() ;
writecmd(0xCC) ; // 跳過讀序號列號的操作
writecmd(0x44) ; // 啟動溫度轉(zhuǎn)換
initDS18B20() ;
writecmd(0xCC) ; //跳過讀序號列號的操作
writecmd(0xBE) ; //讀取溫度寄存器
tempdata[0] = readchar() ; //溫度低8位
tempdata[1] = readchar() ; //溫度高8位
TD=tempdata[1];
TD<<=8;
TD|=tempdata[0];
T=TD*0.0625; //DS18B20在出廠時以配置為12位，讀取溫度時共讀取16位，最高5位為符號位，溫度在0上，符號位為0，所以把后11位的2進制轉(zhuǎn)化為10進制后在乘以0.0625便為所測的溫度
TD=T*10+0.5; //將它放大10倍, 使顯示時可顯示小數(shù)點后一位, 并對小數(shù)點后第二2進行4舍5入
}
一下是液晶顯示頭文件lcd.h
sbit RS=P2^5;
sbit RW=P2^6;
sbit EN=P2^7;
#define uchar unsigned char
#define DATA P0
#define busy 0x80
void chkbusy() //檢測狀態(tài)
{
DATA=0xff;
RS=0;
RW=1;
EN=1;
_nop_();
_nop_();
while(busy&DATA);
EN=0;
}
void WIR(uchar CMD,uchar i) //寫命令
{
if(i) chkbusy();
RS=0;
RW=0;
EN=1;
_nop_();
_nop_();
DATA=CMD;
EN=0;
}
void WDR(char c) //寫數(shù)據(jù)
{
chkbusy();
RS=1;
RW=0;
EN=1;
_nop_();
_nop_();
DATA=c;
EN=0;
}
void displaychar(uchar x,uchar y,char c) //指定行列顯示字符
{
if(y==1) x|=0x40; //當要顯示第二行時地址碼+0x40;
x|=0x80;
WIR(x,0);
WDR(c);
}
void displaystring(uchar x,uchar y,char s[]) //指定行列顯示字符串
{
uchar p=0;
while(1)
{
displaychar(x,y,s[p]);
p++;
if(s[p]==0)
break;
x++;
if(x>=15) //每行最多顯示16個字符
{
x=0;
y=!y; //如果一行顯示不完,則轉(zhuǎn)到下一行或上一行顯示
}
}
}
void initlcd() //初始化lcd
{
WIR(0x38,0);
WIR(0x38,1); //顯示模式設(shè)置
WIR(0x08,1); //關(guān)閉顯示
WIR(0x01,1); //清屏
WIR(0x06,1); //光標移位設(shè)置
WIR(0x0c,1); //顯示開及光標設(shè)置
}
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