超声波传感器测距实验

本实验是基于MSP430利用HC-SR04超声波传感器进行测距，测距范围是3-65cm，讲得到的数据显示在LCD 1602液晶屏上。

模块工作原理如下

(1)采用 IO 触发测距，给至少 10us 的高电平信号;

(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 IO 输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间

(4计算测试距离测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

根据工作原理,我们可以选择两种模式驱动

1.       采用中断+定时器方式,将ECHO定义为上升沿下降沿都能触发中断,trig触发之后,echo高电平进中断打开定时器,echo低电平关闭定时器并统计定时器计数值

2.       采用普通IO+定时器模式,触发之后等待echo响应,响应时打开定时器,直到echo恢复低关闭定时器,获取时间

此处我采用的是第一种模式，利用MSP430的timerA 的捕获比较模式，在程序的中断中处理得到的数据，并转化成距离。

1：此模块不宜带电连接，如果要带电连接，则先让模块的 Gnd 端先连接。否则会影响

模块工作。

2：测距时，被测物体的面积不少于0.5平方米且要尽量平整。否则会影响测试结果。在下载程序的时候建议将连接echo的一端断开，避免出现不必要的问题。

/**********************************************************代码***************************************************/

//功能说明： 1602显示 超声波模块测距   串口发送至上位机

#include  

#include "Config.h" 

#include "1602.c"        

#include "UART.h"

int count = 0;

int flag = 0;

#define uchar unsigned char  

#define uint unsigned int  

/***************????*******************************/   

#define trig_H P2OUT|=BIT0 //????  

#define trig_L P2OUT&=~BIT0  

#define echo P2IN & BIT1 //????  

uint cnt;  

unsigned long int tim_data,dista_data,dista_data_all,dista_data_sum;   

/***************??*******************************/   

void delay(uint n)  

{   

  uchar i;  

  for(;n>0;n--)  

  for(i=10;i>0;i--);  

}  

/********************??,????????***************/   

void dista_f(unsigned long int distance_data)  

{  

  dista_data_all=dista_data_all+distance_data;  

  cnt=cnt+1;  

  if(cnt==16)   

  {  

    cnt=0;  

    dista_data_sum=dista_data_all>>4;  

    dista_data_all=0;  

      LCD1602_write_double(13,1,dista_data_sum);   //?1602?????   

     LCD1602_write_char(14,1,'m');  

      LCD1602_write_char(15,1,'m');  

    //Print_float(dista_data_sum, 2);

  }  

}  

/**************???io?********************/  

void Init_IO()  

{  

  P2DIR = 0XFD;  

  P2OUT |= 0XFF;  

  P2IE |= BIT1;                               //??P2????  

  P2IES &=~BIT1;                              //????????  

}  

/**************??????******************/  

void Init_Timer()  

{  

  TACTL|=TACLR+TASSEL_2+ID_3;                   //???A???  

  //TACTL |= TASSEL1 + TACLR + ID0 + ID1 + MC0 + TAIE;

  //TACCR0 = 9999;

}  

void InitTimerB(){

  TBCTL=TBSSEL1+ID1+ID0+MC0+TBCLR;//选择1/8SMCLK 增计数 清除TAR

  TBCCTL0=CCIE;//CCR0中断允许 比较模式

  TBCCR0=10000;//时间间隔10ms

}

/************???**************************/  

void main( void )  

{  

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                   //?????  

    Clock_Init();

    InitTimerB(); 

    Init_IO(); 

    UART_Init();

    Start_1602();                                //??1602  

    tim_data=0;cnt=0;dista_data=0;                

    delay(1000);   //????  

    uchar string[] = "distance:";  

    LCD1602_write_str(0, 0, string);  

    _EINT();                                    //?????  

    while(1)  

    {  

        /*if(flag == 1)

        {

          Print_float(dista_data_sum, 2);

          flag = 0;

        }*/

        trig_H;                                   //?????  

        delay(2);                                 //??15us  

        trig_L;                                   //?????  

        delay(50);                                //????  

        while(echo);                              //????  

        delay(1000);                              //???? 

    }  

}  

/*****************************P2???*******************/  

#pragma vector=PORT2_VECTOR  

__interrupt void port_init(void)  

{  

  if(echo)                                      //?????  

  {  

    TACTL|=TACLR+TASSEL_2+ID_3;  

    TACTL|=MC_2;                                //?????,?????????   

    P2IES|=BIT1;                                //??P2??????  

  }  

  else                                          //?????  

  {  

    TACTL=0;                                    //????,????  

    TACTL|=TASSEL_2+ID_3;  

    P2IES&=~BIT1;                               //??P2??????       

    tim_data=TAR;                               //????   

   dista_data=(tim_data*1000/58);              //?????(??=us/58)   

      //dista_data=(tim_data*17/100);             

    dista_f(dista_data);                        //??????  

  }  

  P2IFG&=~BIT1;                                 // P2???????  

}  

#pragma vector=TIMERB0_VECTOR

__interrupt void TimerBINT()

{

  count++;

  if(count>=300)

  {

    Print_float(dista_data_sum, 2);

    //flag = 1;

    count = 0;

  }

}

/*********************************clock.c**********************************/

//****************************************************

//*************时钟源模块

//****************************************************

#include

#include "config.h"

#include "clock.h"

/********************系统时钟初始化****************/

void init_clk(void) //初始化系统时钟

{

  uchar i;

  BCSCTL1 &=~XT2OFF; //打开XT2振荡器

  BCSCTL2 |=SELM_2+SELS;

    do

    {

      IFG1 &=~OFIFG; //清除错误标志

      for(i=0;i<0xff;i++); //延时等待

    }

  while((IFG1 & OFIFG)!=0);

  IFG1 &=~ OFIFG;

}

/*******************************************1602.c***********************************/

#include

#include "Config.h"

#include "clock.h"

#include "1602.h"

//*************************************************************************

// 初始化IO口子程序

//*************************************************************************

void LCD1602Port_init()

{

P4SEL = 0x00;

        P4DIR = 0xFF;                   //数据口输出模式

        P5SEL = 0x00;

        P5DIR|= BIT5 + BIT6 + BIT7;     //控制口设置为输出模式

}

//***********************************************************************

// 显示屏命令写入函数

//***********************************************************************

void LCD1602_write_com(unsigned char com) 

{

RS_CLR;

RW_CLR;

EN_SET;

DataPort = com;                 //命令写入端口

delay_ms(5);

EN_CLR;

}

//***********************************************************************

// 显示屏数据写入函数

//***********************************************************************

void LCD1602_write_data(unsigned char data) 

{

RS_SET;

RW_CLR;

EN_SET;

DataPort = data;                //数据写入端口

delay_ms(5);

EN_CLR;

}

//***********************************************************************

// 显示屏清空显示

//***********************************************************************