利用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距功能，利用單片機(jī)控制超聲波的發(fā)射和對(duì)超聲波自發(fā)射至接收往返時(shí)間的計(jì)時(shí)。系統(tǒng)定時(shí)發(fā)射超聲波，在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。當(dāng)收到超聲波的反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)負(fù)跳變信號(hào)后，停止內(nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，讀取時(shí)間，計(jì)算距離，測(cè)量結(jié)果輸出給LCD顯示。

?1.系統(tǒng)電路圖

超聲波測(cè)距儀由單片機(jī)AT89C51、超聲波電路和顯示電路還有警報(bào)電路，按鍵控制等組成，如圖所示。單片機(jī)選用AT89C51，采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。單片機(jī)用P3.5端口輸出超聲波換能器所需的40kHz的方波信號(hào)，P3.2(以超聲波模塊2為例)端口監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的LCD顯示屏。

2.系統(tǒng)軟件流程圖

系統(tǒng)首先完成初始化，超聲波發(fā)射端向目標(biāo)發(fā)射超聲波，接收頭接收到反射的回波后（有高電平），經(jīng)過(guò)接收電路處理，向單片機(jī)P3.2輸入一個(gè)低電平脈沖。單片機(jī)控制著超聲波的發(fā)送，超聲波發(fā)送完畢后，立即啟動(dòng)內(nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到P3.2由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，立即停止?nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。單片機(jī)將測(cè)得的時(shí)間與聲速相乘再除以2即可得到測(cè)量值，最后經(jīng)LCD顯示屏測(cè)得的結(jié)果顯示出來(lái)。
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3.系統(tǒng)仿真效果

4.附錄距離計(jì)算函數(shù)

/*********************************************************/
// 計(jì)算超聲傳感器測(cè)量到的距離
/*********************************************************/
uint GetDistance(void)
{
?? ?uint ss;?? ??? ??? ??? ??? ?// 用于記錄測(cè)得的距離
?? ?TH0=0;
?? ?TL0=0;
?? ?Trig1_P=1;?? ??? ??? ??? ?// 給超聲波模塊1一個(gè)開(kāi)始脈沖
?? ?DelayMs(1);
?? ?Trig1_P=0;
?? ?while(!Echo1_P);?? ?// 等待超聲波模塊1的返回脈沖
?? ?TR0=1;?? ??? ??? ??? ??? ??? ?// 啟動(dòng)定時(shí)器，開(kāi)始計(jì)時(shí)
?? ?while(Echo1_P);?? ??? ?// 等待超聲波模塊1的返回脈沖結(jié)束
?? ?TR0=0;?? ??? ??? ??? ??? ??? ?// 停止定時(shí)器，停止計(jì)時(shí)
?? ?ss=((TH0*256+TL0)*0.034)/2;?? ? // 距離cm=（時(shí)間us * 速度cm/us）/2
?? ?return ss;
}



審核編輯：劉清
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