HC-SR04超声波测距模块电路设计

超声波测距模块内部电路图

超声波测距模块与51单片机连接电路图

51单片机C语言参考程序

#include           //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型宏定义 变量范围0~255
#define uint  unsigned int  //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
#include
#include "eeprom52.h"

sbit c_send   = P3^3;  //超声波发射
sbit c_recive = P3^2;  //超声波接收

//这三个引脚参考资料
sbit rs=P1^0;  //1602数据/命令选择引脚 H:数据       L:命令
sbit rw=P1^1;  //1602读写引脚          H:数据寄存器   L:指令寄存器
sbit e =P1^2;  //1602使能引脚          下降沿触发
uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";

sbit beep = P1^4;   //蜂鸣器IO口定义
bit flag_300ms ;

long distance;         //距离
uint set_d;             //距离
bit flag_csb_juli;        //超声波超出量程
uint  flag_time0;     //用来保存定时器0的时候的

uchar menu_1;        //菜单设计的变量

void delay_1ms(uint q)
{
 uint i,j;
 for(i=0;i
  for(j=0;j<120;j++);
}

void write_eeprom() //保存数据
{
 SectorErase(0x2000);
 byte_write(0x2000, set_d % 256);
 byte_write(0x2001, set_d / 256);
 byte_write(0x2058, a_a); 
}

void read_eeprom()  //读出保存数据
{
 set_d  = byte_read(0x2001);
 set_d <<= 8;
 set_d  |= byte_read(0x2000);
 a_a      = byte_read(0x2058);
}

//
void init_eeprom()  ////开始初始化保存的数据
{
 read_eeprom();  //读出保存数据
 if(a_a != 2)  //新的单片机初始单片机内问EEPOM
 {
  set_d = 50;
  a_a = 2;
  write_eeprom(); //保存数据
 } 
}

void delay_uint(uint q)
{
 while(q--);
}

void write_com(uchar com)
{
 e=0;
 rs=0;
 rw=0;
 P0=com;
 delay_uint(25);
 e=1;
 delay_uint(100);
 e=0;
}

void write_data(uchar dat)
{
 e=0;
 rs=1;
 rw=0;
 P0=dat;
 delay_uint(25);
 e=1;
 delay_uint(100);
 e=0; 
}

void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
 if(hang==1)  
  write_com(0x80+add);
 else
  write_com(0x80+0x40+add);
  while(1)
  {
   if(*p == '')  break;
   write_data(*p);
   p++;
  } 
}

[page]

void write_sfm3(uchar hang,uchar add,uint date)
{
 if(hang==1)  
  write_com(0x80+add);
 else
  write_com(0x80+0x40+add);
 write_data(0x30+date/100);
 write_data('.');
 write_data(0x30+date/10);
 write_data(0x30+date); 
}

void init_1602()      //1602初始化
{
 write_com(0x38);
 write_com(0x0c);
 write_com(0x06);
 delay_uint(1000);
 write_string(1,0,"  juli:0.00m      ");
 write_string(2,0,"   set:0.00m      ");
}

uchar key_can;  //按键值

void key()  //独立按键程序
{
 static uchar key_new;
 key_can = 20;    //按键值还原
 P3 |= 0xf0;
 if((P3 & 0xf0) != 0xf0)  //按键按下
 {
  delay_1ms(1);       //按键消抖动
  if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
  {      //确认是按键按下
   key_new = 0;
   switch(P3 & 0xf0)
   {
    case 0xd0:  key_can = 3;  break;  //得到按键值
    case 0xb0:  key_can = 2;  break;  //得到按键值
    case 0x70:  key_can = 1;  break;  //得到按键值
   }
//   write_sfm2(1,0,key_can);     //显示按键值
  }   
 }
 else
 {
  key_new = 1;  
 } 
}

void delay()
{
 _nop_();              //执行一条_nop_()指令就是1us
 _nop_();
 _nop_();
 _nop_();
 _nop_();
 _nop_();
 _nop_(); 
 _nop_();
 _nop_();
 _nop_(); 
 _nop_();
}

void send_wave()
{
 c_send = 1;             //10us的高电平触发
 delay();
 c_send = 0; 
 TH0 = 0;            //给定时器0清零
 TL0 = 0;
 TR0 = 0;      //关定时器0定时
 while(!c_recive);    //当c_recive为零时等待
 TR0=1;
 while(c_recive)        //当c_recive为1计数并等待
 {
  flag_time0 = TH0 * 256 + TL0;
  if((flag_time0 > 40000))      //当超声波超过测量范围时，显示3个888
  {
   TR0 = 0;
   flag_csb_juli = 2;
   distance = 888;
   break ;  
  }
  else
  {
   flag_csb_juli = 1; 
  }
 }
 if(flag_csb_juli == 1)
 { 
  TR0=0;        //关定时器0定时
  distance =flag_time0;    //读出定时器0的时间
  distance *= 0.017;               // 0.017 = 340M / 2 = 170M = 0.017M 算出来是米
  if((distance > 500))     //距离 = 速度 * 时间
  { 
   distance = 888;     //如果大于3.8m就超出超声波的量程
  }
 } 
}

void time_init()  
{
 EA  = 1;     //开总中断
 TMOD = 0X11;   //定时器0、定时器1工作方式1
 ET0 = 0;    //关定时器0中断
 TR0 = 1;    //允许定时器0定时
 ET1 = 1;    //开定时器1中断
 TR1 = 1;    //允许定时器1定时 
}

void key_with()
{
 if(key_can == 1)  //设置键
 {
  menu_1 ++;
  if(menu_1 >= 2)
  {
   menu_1 = 0;
   init_1602() ;     //1602初始化
   write_sfm3(2,7,set_d);  //显示设置的距离
  }
 }
 if(menu_1 == 1)   //设置距离报警
 {
  if(key_can == 2)
  {
   set_d ++ ;  //按键按下未松开自动加三次 
   if(set_d > 400)
    set_d = 400;
  }
  if(key_can == 3)
  {
   set_d -- ;  //按键按下未松开自动加三次 
   if(set_d <= 1)
    set_d = 1;
  }
  write_sfm3(2,7,set_d);  //显示设置的距离
  write_com(0x80+0x40+6);  //将光标显示地址
  write_com(0x0f);         //显示光标并且闪烁
  write_eeprom();  //保存数据
 } 
} 

void clock_l()   //下限报警函数   距离超近  声音超快
{
 static uchar value,value1;
 if(distance <= set_d)
 {
  value ++;  //消除实际距离在设定距离左右变化时的干扰
  if(value >= 2)
  {
   value1 ++;
   if(value1 >= distance * 2)   //这里是控制报警声越来越快
   {
    value1 = 0;
    beep = ~beep;  //蜂鸣器报警
   }
  }
 }
 else
 {
  value = 0;
  beep = 1;
 } 

}

void main()
{
 init_1602();      //1602初始化
 beep = 0;   //开机蜂鸣器响一下
 delay_1ms(200);
 P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;  //单片机IO口初始化为1
 send_wave(); //测距离函数
 time_init();
 init_eeprom();  //读eepom数据
 write_sfm3(2,7,set_d);  //显示设置的距离
 send_wave(); //测距离函数
 send_wave(); //测距离函数
 while(1)
 {
  if(flag_300ms == 1)
  {
   flag_300ms = 0;
   if(beep == 1)
    send_wave(); //测距离函数
   if(menu_1 == 0)
    write_sfm3(1,7,distance);  //显示距离
  }
  key();      //按键函数
  if(key_can < 10)
  {
   key_with();    //按键处理函数
  }
 }
}
  

void time1_int() interrupt 3
{ 
 static uchar value;    //定时10ms中断一次
 TH1 = 0xf8;
 TL1 = 0x30;     //2ms
 value++;
 clock_l();   //下限报警函数   距离超近  声音超快
 if(value >= 150)
 {
  value = 0;
  flag_300ms = 1;
 }
}