‘壹’ bmp180 怎么接到51单片机上测气压
可以用行慧BMP085或BMP180,支持IIC通信敬带茄 单片机程序通过IO口模拟IIC通信,直接可以读取到亮察大气压的信息
‘贰’ 51单片机如何控制超声波传感器 求C语言程序(一定要能用)100追加
//超声波模块ME007显示程序
//晶振=8M
//MCU=STC10F04XE
//P0.0-P0.6共阳数码管引脚
//Trig = P1^0
//Echo = P3^2
#include <reg52.h> //包括一个52标准内核的头文件
#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//***********************************************
sfr CLK_DIV = 0x97; //为STC单片机定义,系统时钟分频
//为STC单片机的IO口设置地址定义
sfr P0M1 = 0X93;
sfr P0M0 = 0X94;
sfr P1M1 = 0X91;
sfr P1M0 = 0X92;
sfr P2M1 = 0X95;
sfr P2M0 = 0X96;
//***********************************************
sbit Trig = P1^0; //产生脉冲引脚
sbit Echo = P3^2; //回波引脚
sbit test = P1^1; //测试用引脚
uchar code SEG7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管0-9
uint distance[4]; //测距接收缓冲区
uchar ge,shi,,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i; //自定义寄存器
bit succeed_flag; //测量成功标志
//********函数声明
void conversion(uint temp_data);
void delay_20us();
//void pai_xu();
void main(void) // 主程序
{ uint distance_data,a,b;
uchar CONT_1;
CLK_DIV=0X03; //系统时钟为1/8晶振(pdf-45页)
P0M1 = 0; //将io口设置为推挽输出
P1M1 = 0;
P2M1 = 0;
P0M0 = 0XFF;
P1M0 = 0XFF;
P2M0 = 0XFF;
i=0;
flag=0;
test =0;
Trig=0; //首先拉低脉冲输入引脚
TMOD=0x11; //定时器0,定时器1,16位工作方式
TR0=1; //启动定时器0
IT0=0; //由高电平变低电平,触发外部中断
ET0=1; //打开定时器0中断
//ET1=1; //打开定时器1中断
EX0=0; //关闭外部中断
EA=1; //打开总中断0
while(1) //程序循环
{
EA=0;
Trig=1;
delay_20us();
Trig=0; //产生一个20us的脉冲,在Trig引脚
while(Echo==0); //等待Echo回波引脚变高电平
succeed_flag=0; //清测量成功标志
EX0=1; //打开外部中断
TH1=0; //定时器1清零
TL1=0; //定时器1清零
TF1=0; //
TR1=1; //启动定时器1
EA=1;
while(TH1 < 30);//等待测量的结果,周期65.535毫秒(可用中断实现)
TR1=0; //关闭定时器1
EX0=0; //关闭外部中断
if(succeed_flag==1)
{
distance_data=outcomeH; //测量结果的高8位
distance_data<<=8; //放入16位的高8位
distance_data=distance_data|outcomeL;//与低8位合并成为16位结果数据
distance_data*=12; //因为定时器默认为12分频
distance_data/=58; //微秒的单位除以58等于厘米
} //为什么除以58等于厘米, Y米=(X秒*344)/2
// X秒=( 2*Y米)/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58
if(succeed_flag==0)
{
distance_data=0; //没有回波则清零
test = !test; //测试灯变化
}
/// distance[i]=distance_data; //将测量结果的数据放入缓冲区
/// i++;
/// if(i==3)
/// {
/// distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4;
/// pai_xu();
/// distance_data=distance[1];
a=distance_data;
if(b==a) CONT_1=0;
if(b!=a) CONT_1++;
if(CONT_1>=3)
{ CONT_1=0;
b=a;
conversion(b);
}
/// i=0;
/// }
}
}
//***************************************************************
//外部中断0,用做判断回波电平
INTO_() interrupt 0 // 外部中断是0号
{
outcomeH =TH1; //取出定时器的值
outcomeL =TL1; //取出定时器的值
succeed_flag=1; //至成功测量的标志
EX0=0; //关闭外部中断
}
//****************************************************************
//定时器0中断,用做显示
timer0() interrupt 1 // 定时器0中断是1号
{
TH0=0xfd; //写入定时器0初始值
TL0=0x77;
switch(flag)
{case 0x00:P0=ge; P2=0xfd;flag++;break;
case 0x01:P0=shi;P2=0xfe;flag++;break;
case 0x02:P0=;P2=0xfb;flag=0;break;
}
}
//*****************************************************************
/*
//定时器1中断,用做超声波测距计时
timer1() interrupt 3 // 定时器0中断是1号
{
TH1=0;
TL1=0;
}
*/
//******************************************************************
//显示数据转换程序
void conversion(uint temp_data)
{
uchar ge_data,shi_data,_data ;
_data=temp_data/100 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi_data=temp_data/10 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
ge_data=temp_data;
_data=SEG7[_data];
shi_data=SEG7[shi_data];
ge_data =SEG7[ge_data];
EA=0;
= _data;
shi = shi_data;
ge = ge_data ;
EA=1;
}
//******************************************************************
void delay_20us()
{ uchar bt ;
for(bt=0;bt<100;bt++);
}
/*
void pai_xu()
{ uint t;
if (distance[0]>distance[1])
{t=distance[0];distance[0]=distance[1];distance[1]=t;} /*交换值
if(distance[0]>distance[2])
{t=distance[2];distance[2]=distance[0];distance[0]=t;} /*交换值
if(distance[1]>distance[2])
{t=distance[1];distance[1]=distance[2];distance[2]=t;} /*交换值
}
*/
我的一个超声波程序
有问题,请问~~
//超声波模块显示程序
#include <reg52.h> //包括一个52标准内核的头文件
#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件
#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
sbit Tx = P3^3; //产生脉冲引脚
sbit Rx = P3^2; //回波引脚
sbit RS=P2^0; //寄存器选择位,将RS位定义为P2.0引脚
sbit RW=P2^1; //读写选择位,将RW位定义为P2.1引脚
sbit E=P2^2; //使能信号位,将E位定义为P2.2引脚
sbit BF=P0^7; //忙碌标志位,,将BF位定义为P0.7引脚
unsigned char code string[ ]= {"CHAO SHENG BO"};
//unsigned char code string1[ ]={"QUICK STUDY MCU"};
unsigned char code digit[ ]={"0123456789"}; //定义字符数组显示数字
//uchar code SEG7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管0-9
uint distance[4]; //测距接收缓冲区
uchar ge,shi,,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i; //自定义寄存器
bit succeed_flag; //测量成功标志
//********函数声明
void conversion(uint temp_data);
void delay_20us();
void pai_xu();
/*****************************************************
函数功能:延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<33;j++)
;
}
/*****************************************************
函数功能:延时若干毫秒
入口参数:n
***************************************************/
void delay(unsigned char n)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<n;i++)
delay1ms();
}
/*****************************************************
函数功能:判断液晶模块的忙碌状态
返回值:result。result=1,忙碌;result=0,不忙
***************************************************/
unsigned char BusyTest(void)
{
bit result;
RS=0; //根据规定,RS为低电平,RW为高电平时,可以读状态
RW=1;
E=1; //E=1,才允许读写
_nop_(); //空操作
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
result=BF; //将忙碌标志电平赋给result
E=0; //将E恢复低电平
return result;
}
/*****************************************************
函数功能:将模式设置指令或显示地址写入液晶模块
入口参数:dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{
while(BusyTest()==1); //如果忙就等待
RS=0; //根据规定,RS和R/W同时为低电平时,可以写入指令
RW=0;
E=0; //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
// 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
_nop_();
_nop_(); //空操作两个机器周期,给硬件反应时间
P0=dictate; //将数据送入P0口,即写入指令或地址
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
E=1; //E置高电平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
E=0; //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
}
/*****************************************************
函数功能:指定字符显示的实际地址
入口参数:x
***************************************************/
void WriteAddress(unsigned char x)
{
WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"
}
/*****************************************************
函数功能:将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块
入口参数:y(为字符常量)
***************************************************/
void WriteData(unsigned char y)
{
while(BusyTest()==1);
RS=1; //RS为高电平,RW为低电平时,可以写入数据
RW=0;
E=0; //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
// 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
P0=y; //将数据送入P0口,即将数据写入液晶模块
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
E=1; //E置高电平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
E=0; //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
}
/*****************************************************
函数功能:对LCD的显示模式进行初始化设置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
delay(15); //延时15ms,首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间
WriteInstruction(0x38); //显示模式设置:16×2显示,5×7点阵,8位数据接口
delay(5); //延时5ms,给硬件一点反应时间
WriteInstruction(0x38);
delay(5);
WriteInstruction(0x38); //连续三次,确保初始化成功
delay(5);
WriteInstruction(0x0c); //显示模式设置:显示开,无光标,光标不闪烁
delay(5);
WriteInstruction(0x06); //显示模式设置:光标右移,字符不移
delay(5);
WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令,将以前的显示内容清除
delay(5);
}
void main(void) // 主程序
{ uint distance_data,a,b;
uchar CONT_1;
uchar k; //定义变量i指向字符串数组元素
LcdInitiate(); //调用LCD初始化函数
delay(10); //延时10ms,给硬件一点反应时间
WriteAddress(0x01); // 从第1行第3列开始显示
k = 0; //指向字符数组的第1个元素
while(string[k] != '\0')
{
WriteData(string[k]);
k++; //指向下字符数组一个元素
}
i=0;
flag=0;
Tx=0; //首先拉低脉冲输入引脚
TMOD=0x10; //定时器0,定时器1,16位工作方式
// TR0=1; //启动定时器0
IT0=0; //由高电平变低电平,触发外部中断
//ET0=1; //打开定时器0中断
EX0=0; //关闭外部中断
EA=1; //打开总中断0
while(1) //程序循环
{
WriteAddress(0x41); // 从第2行第6列开始显示
WriteData('J'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData('U'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData('L'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData('I'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData(':'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData(digit[]); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData(digit[shi]); //将千位数字的字符常量写入LCD
WriteData('.'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData(digit[ge]); //将百位数字的字符常量写入LCD
WriteData(' '); //将百位数字的字符常量写入LCD
WriteData('C'); //将万位数字的字符常量写入LCD
WriteData('M'); //将万位数字的字符常量写入LCD
EA=0;
Tx=1;
delay_20us();
Tx=0; //产生一个20us的脉冲,在Tx引脚
while(Rx==0); //等待Rx回波引脚变高电平
succeed_flag=0; //清测量成功标志
EX0=1; //打开外部中断
TH1=0; //定时器1清零
TL1=0; //定时器1清零
TF1=0; //
TR1=1; //启动定时器1
EA=1;
while(TH1 < 30);//等待测量的结果,周期65.535毫秒(可用中断实现)
TR1=0; //关闭定时器1
EX0=0; //关闭外部中断
if(succeed_flag==1)
{
distance_data=outcomeH; //测量结果的高8位
distance_data<<=8; //放入16位的高8位
distance_data=distance_data|outcomeL;//与低8位合并成为16位结果数据
distance_data*=12; //因为定时器默认为12分频
distance_data/=58; //微秒的单位除以58等于厘米
} //为什么除以58等于厘米, Y米=(X秒*344)/2
// X秒=( 2*Y米)/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58
if(succeed_flag==0)
{
distance_data=0; //没有回波则清零
}
distance[i]=distance_data; //将测量结果的数据放入缓冲区
i++;
if(i==3)
{
distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4;
pai_xu();
distance_data=distance[1];
a=distance_data;
if(b==a) CONT_1=0;
if(b!=a) CONT_1++;
if(CONT_1>=3)
{ CONT_1=0;
b=a;
conversion(b);
}
i=0;
}
}
}
//***************************************************************
//外部中断0,用做判断回波电平
INTO_() interrupt 0 // 外部中断是0号
{
outcomeH =TH1; //取出定时器的值
outcomeL =TL1; //取出定时器的值
succeed_flag=1; //至成功测量的标志
EX0=0; //关闭外部中断
}
//****************************************************************
//定时器0中断,用做显示
timer0() interrupt 1 // 定时器0中断是1号
{
// TH0=0xfd; //写入定时器0初始值
// TL0=0x77;
}
//显示数据转换程序
void conversion(uint temp_data)
{
uchar ge_data,shi_data,_data ;
_data=temp_data/100 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi_data=temp_data/10 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
ge_data=temp_data;
//_data=SEG7[_data];
//shi_data=SEG7[shi_data]&0x7f;
//ge_data =SEG7[ge_data];
EA=0;
= _data;
shi = shi_data;
ge = ge_data ;
EA=1;
}
//******************************************************************
void delay_20us()
{ uchar bt ;
for(bt=0;bt<60;bt++);
}
void pai_xu()
{ uint t;
if (distance[0]>distance[1])
{t=distance[0];distance[0]=distance[1];distance[1]=t;}
if(distance[0]>distance[2])
{t=distance[2];distance[2]=distance[0];distance[0]=t;}
if(distance[1]>distance[2])
{t=distance[1];distance[1]=distance[2];distance[2]=t;}
}
第一个需要修改,你还是试试这个吧!这个你先理解下,修改引脚……显示为1602
‘叁’ 求C51单片机程序,关于超声波测距仪
看下这个
原文http://www.elecfans.com/article/87/82/2009/20091219139294.html
基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现
0 引 言
汽车倒车防撞预警系统即是俗称的倒车雷达,是汽车泊车辅助装置。在汽车倒车时,倒车雷达采用超声波测距原理探测汽车尾部离障碍物的距离,当汽车尾部离障碍物的距离达到探测范围时,倒车雷达通过数码管实时动态显示距离。当汽车尾部离障碍物的距离达到设定的安全警告值时,倒车雷达发出报警声,以警示驾驶员,辅助驾驶员安全倒车。现在生产的中高档小轿车大多数都配置有倒车雷达,而出于节省成本等方面的考虑,经济型小轿车、大客车等其他车辆都没有配置倒车雷达。有市场需求的产品,必然会带动产品的开发设计。倒车雷达电路种类较多,本文介绍基于单片机控制的倒车雷达系统,该系统采用通用型单片机作为控制电路,方便系统功能扩展。系统电路主要采用集成器件构成,外围元件少,电路简洁、调试方便、成本低,利于商品化生产。
1 系统组成及工作原理
倒车防撞预警系统由四路收发一体封闭(防水)型超声波传感器及其超声波发射与回波接收电路、超声波电信号放大电路、单片机控制电路、LED数码管显示电路和蜂鸣器声音报警电路组成。系统组成框图如图1所示。
当汽车倒车时由倒车换挡装置自动接通系统电源,系统上电复位,进入工作状态。单片机编程产生一串40 kHz的矩形脉冲电压,经四选一模拟开关加到超声波发射与回波接收电路,经放大驱动超声波传感器发射出超声波,同时单片机开始计时。发射出的超声波碰到障碍物后形成反射波,部分反射波返回作用于超声波传感器,经超声波传感器的声/电转换,变成微弱的电信号,该微弱的电信号经放大、整形产生负跳变电压,向单片机发出中断申请。单片机收到中断申请的信号后,立即响应中断,执行外部中断服务程序,停止计时,得到超声波发送和返回的时间T,计算出发射点离障碍物的距离S,即:S=(C·T)/2。C是超声波在空气中的传播速度,在常温25℃时,C约为346 m/s。若发射出的超声波在测距范围内未遇到障碍物,直到单片机定时中断产生,执行定时中断服务程序,选择下一路,依次按后左路、后左中路、后右中路、后右路的顺序继续发射和接收超声波,并经过计算处理。四路探测处理完毕,选择四路中测出的最小距离值通过LED数码管显示出来。当最小距离值小于预先设定的报警距离时,单片机接通蜂鸣器的电源,蜂鸣器发出报警声。若四路探测无回波中断申请,则显示“-.--”,表明在安全距离内没有障碍物,再继续下一轮的循环探测处理。
2 系统硬件电路的设计
2.1 超声波发射与回波接收电路
超声波发射与回波接收电路的主要作用是提高驱动超声波传感器的脉冲电压幅值,有效地进行电/声转换,增大超声波的发射距离,并通过收发一体的超声波传感器将返回的超声波转变成微弱的电信号。超声波发射与回波接收电路如图2所示(画出一路,其他三路与该路一样)。
EFR40RS是收发一体封闭(防水)型超声波传感器,其中心频率f0=(40.0±1.0)kHz,-3 dB带宽1 kHz。驱动电压峰一峰值要求60~150 V。CD4052是双路四选一模拟开关,单片机的P3.4和P3.5端口输出选通信号,单片机的P3.3端口输出一串40 kHz的脉冲电压,通过CD4052的X路加到选通的开关三极管Q1基极,经脉冲变压器T1升压至100 VP-P左右,驱动超声波传感器EFR40RS发射超声波。发射时的脉冲电压幅值大小直接影响测距的远近,应采用超声波专用的脉冲变压器。反射回的超声波经原收发一体封闭型超声波传感器变成毫伏级的一串脉冲电信号。由于回波电信号的幅值小,VD3和VD4二极管截止,该信号不会通过T1变压器副边线圈形成短路。VD1和VD2二极管也截止,所以回波电信号经R1和C1,通过CD4052的Y路送到超声波电信号放大与整形电路。R1和VD1,VD2组成双向限幅电路,避免发射时的大信号造成超声波放大与整形电路阻塞,甚至损坏电路。
2.2 超声波电信号放大电路
超声波电信号放大电路采用集成电路CX20106A构成。CX20106A是日本索尼公司生产的红外遥控信号接收集成电路。通过外部所接电阻,将其内部带通滤波电路的中心频率f0设置为40 kHz,就可以接收放大超声波电信号,并整形输出负脉冲电压。
应用电路如图3所示。1脚是超声波电信号输入端,2脚与地之间连接RC串联网络,是内部前置放大电路负反馈网络的组成部分。电阻R5的数值确定前置放大电路的增益。R5电阻值减小,负反馈减弱,放大倍数增大;反之,则放大倍数减小。3脚与地之间连接检波电容C3,适当改变电容C3的大小,可以改变超声波电信号放大和整形电路的灵敏度和抗干扰能力。C3电容量大,灵敏度低,抗干扰能力强;C3容量小,灵敏度高,抗干扰能力弱,易造成误动作。5脚与电源间接入一个电阻,用以设置内部带通滤波电路的中心频率f0。
当R6=200 kΩ时,f0=40 kHz。6脚与地之间接一个积分电容,标准值为330 pF。如果该电容值取得太大,会使探测距离变短。7脚是电路集电极开路输出端,R7是该引脚的上拉电阻。集成电路CX20106A无信号输入时,7脚输出高电平,当输入的超声波电信号经放大、整形后,7脚输出一个负脉冲电压。
2.3 单片机控制电路和显示、报警电路
电路如图4所示。由于系统用到单片机的输入/输出端口不多,在不考虑功能扩展时,从功能够用和低成本的角度考虑,采用AT89C2051单片机作为控制电路的核心器件。AT89C2051单片机共有20个引脚,其中有15个I/O端口(P3.6无引出脚)。两个16位定时器/计数器,其体积小、价格低。采用12 MHz高精度的晶振,以获得较稳定的时钟频率,减小测量误差。单片机的P3.3端口周期性的输出一串40 kHz的矩形脉冲,通过双路四选一模拟开关CD4052周期性地加到四路超声波发射与回波接收电路。单片机的P3.4和P3.5端口输出双路四选一模拟开关CD4052的选通信号。单片机的P3.2端口为外部中断0中断申请信号输入端。三位LED数码管采用动态扫描显示。U4的小数点常亮,U4的单位为m,U5的单位为dm,U6的单位为cm。采用有源蜂鸣器作为报警发音器件,一是器件成本低,二是便于动态扫描显示的软件编程。
3 系统软件的设计
系统软件采用模块化设计,方便扩展移植。采用汇编语言编程。主要有主程序、T0中断服务程序、外部中断0服务程序、超声波发生子程序。
3.1 主程序
本系统有四路测距通道,采用分时工作,按后左一后左中一后右中一后右顺序循环测距。每一路发射超声波后的等待外部中断时间应大于超声波在最大有效探测距离内往返时间。所以按最大有效探测距离可以估算出最短的循环间隔时间。因为超声波在空气中传播能量会不断衰减,所以超声波测距存在最大有效探测距离。这最大有效探测距离与多种因数有关:
与超声波传感器性能的好坏、与驱动超声波传感器的脉冲电压幅值(功率)的大小、障碍物大小和形状、障碍物吸波特性以及反射波与入射波之间的夹角、与超声波放大和整形电路的灵敏度等有关。设定最大有效探测距离为8 m(收发一体封闭型超声波传感器比较难达到,实际上也没有必要探测很远的障碍物,只是设计留有裕量。由于显示位数有限,也必须对最大探测距离做限制),则循环工作的间隔时间Tm=2S/C=2×8/346A46 ms,加上避免接收超声波传感器余振的延时和程序执行时间,留足裕量,设定Tm△56 ms。
主程序流程图如图5所示。首先是对系统初始化。端口p1.0、P3.3置0;设置堆栈,中断允许总控制位EA允许中断(EA=1);允许外部中断0中断(EX0=1),采用边沿触发方式(IT0=1);设置定时器T0允许中断(ET0=1),以16位工作方式定时约56 ms;设置定时器T1以16位工作方式定时/计数,计数初值0000H,然后启动T0定时。设置显示数据初值为三位BCD码999(cm),对应字形段码显示“---”。四路探测处理完毕后,将四组数据中的最小值送入显示缓冲区,通过LED数码管显示。同时该值与设定的100 cm值比较,若四组数据中的最小值小于100 cm,P3.7端口置0,Q2三极管导通,有源蜂鸣器得电发出报警声。
由于单片机采用12 MHz的晶振,1个机器周期为1μs,所以计数器每计一个数就是1μs,定时器T1工作模式设置为16位定时/计数器模式,则其最大定时65.536 ms。由于定时器T0每56 ms产生中断,执行T0中断服务程序时停止T1计时,所以T1计时不会产生溢出中断。一轮四路探测处理完毕所用时间大约是56 ms×4=224 ms,用时很短,而倒车速度又比较慢,所以可以做到实时动态显示。
3.2 T0中断服务程序
T0中断服务程序流程图如图6所示。每隔56 ms分别按后左→后左中→后右中→后右顺序选通下一路超声波发射与回波接收电路,调用超声波发生子程序,送出16个40 kHz的超声波脉冲电压,定时器T1开始计时,定时器T0开始定时56 ms,使每路工作56 ms。
为了避免接收到超声波传感器余振的直射波产生的中断申请,延时2.8 ms后,才允许外部中断0中断,等待接收返回的超声波信号。所以,最小探测距离(盲区)Smin=Ct/2=346×0.002 8/2△0.48 m。四路探测处理完毕,将四路中最小值送入显示缓冲区。若在四路探测中有些路在有效探测范围内发射的超声波未遇障碍物,无返回波,外部中断0不产生中断申请信号,或者是进入探测盲区,外部中断0产生的中断申请不被受理,则定时器T1计时到定时器T0产生中断,在T0中断服务程序中,用三位BCD码999(三位十进制数最大值999 cm)置够四组数据。若显示缓冲区的四组数据都是999时,则对应字形段码显示“---”。倒车伊始,LED数码显示器就显示“-.--”,表明在安全距离内没有障碍物;若发出报警声后,又显示“-.--”,表明进入了探测盲区。
3.3 外部中断0服务程序
外部中断O服务程序流程图如图7所示。单片机一旦接收到返回超声波信号(即INT0引脚由高电平跳变为低电平),立即进入外部中断0服务程序。首先停止定时器T1计时,禁止外部中断0中断。然后将定时器T1中的数N,也即将超声波往返所用的时间N(单位:μs),按式S=CT/2=(346 x N×10-6)/2=173×N÷10 000计算,即得被测物的距离(单位:cm),将计算结果以百位、十位、个位BCD码方式送入比较大小的缓冲区,以备比较大小使用。然后等待定时器T0定时56 ms中断的产生,继续下一路的探测处理。
3.4 超声波发生子程序
超声波发生子程序通过P3.3端口发送16个周期是25μs(即频率40 kHz,1个周期内高电平持续13μs、低电平持续12 μs)的矩形脉冲电压。脉冲串个数在10~20个比较合适。脉冲个数太少,发射强度小,探测距离短;脉冲个数太多,发射持续时间长,在离障碍物距离近时,脉冲串尚未发射完毕,先发射出去的脉冲产生的回波就到达接收端,影响测距结果,造成测距盲区增大。
4 实现应用分析
本系统在实验室条件下进行了可行性的研究设计,要实际应用中就必须考虑测量精度和工作稳定性的问题。因此,本系统可采取几项措施来提高测量精度和工作稳定性。
(1)超声波的传播速度与温度有关。为了适应不同环境温度下的测距需要,提高测量精度,硬件电路上可增加检测车外环境温度的环节。单片机根据实测的温度值,再计算确定超声波的传播速度,即C=331.4+0.6lt。t是环境温度。或者在不增加硬件成本情况下,可考虑通过实验数据分析,找到测量值与实际值偏差特点和规律,通过软件编程对测量数据进行校正处理。
(2)软件设计中采用数字滤波中的算术平均滤波程序对每个测距点进行连续多次测量,取平均值作为该测距点的测量数据,以提高数据采样的可靠性。要尽量减小探测盲区,所设定的延时时间可根据实际所用超声波传感器余振时间而定,可在实际调试中确定最小延时时间。
(3)倒车雷达安装在车上,倒车雷达的工作环境非常恶劣,汽车倒车工作时,高压点火产生很强的电磁辐射,会影响电路正常工作。所以在硬件及软件方面要考虑采取抗干扰措施,提高系统工作的可靠性。如用金属壳屏蔽电路,采用屏蔽线连接超声波传感器;在满足测量距离的情况下,可适当调大超声波电信号放大和整形电路中检波电容C3的容量。硬件上可增加“看门狗”电路,软件设计添加指令冗余、软件陷阱、或设置软件“看门狗”,防止程序“跑飞”或者进入死循环。对于驾驶员来说,倒车时主要关心的是车后方有无障碍物、以及障碍物离车大约有多远等问题。由于车子制动时存在惯性,倒车遇到障碍物时,驾驶员总要提前制动。考虑性价比,倒车雷达测量精度不必很高。但从倒车安全考虑,此时的测量显示值宁大勿小。
5 结 语
本系统充分利用了单片机的内部资源,用软件编程产生超声波矩形脉冲,代替硬件的超声波发生电路,节省了硬件成本。采用一块集成器件实现超声波接收放大和整形,避免了采用多级集成运放组成高增益放大电路易产生自激等问题。实验表明设计可行。在不增加硬件成本时,通过完善软件设计,可提高系统测量精度和工作的可靠性,能够满足使用要求。在考虑功能扩展时,可以采用带“看门狗”的AT89S52单片机,以增加扩展端口。在超声波测距的基础上,如可增加防盗报警功能、车载蓄电池电压检测功能等,若增加微型摄像头和小型液晶显示器,便成为可直接观察车后方的可视倒车雷达。本系统实用性强,性价比高。
‘肆’ 求用51单片机控制ADXL345测量角度的程序,通过ADXL345传感器,用51单片机控制,测量倾角的程序!
//***************************************
// GY-29 ADXL345 IIC测试程序
// 使用单片机STC89C51
// 晶振:11.0592M
// 显示:LCD1602
// 编译环境 Keil uVision2
// 参考宏晶网站24c04通信程序
// 时间:2011年3月1日
// QQ:531389319
//****************************************
#include <REG51.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DataPort P0 //LCD1602数据端口
sbit SCL=P1^0; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^1; //IIC数据引脚定义
sbit LCM_RS=P2^0; //LCD1602命令端口
sbit LCM_RW=P2^1; //LCD1602命令端口
sbit LCM_EN=P2^2; //LCD1602命令端口
#define SlaveAddress 0xA6 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改
//ALT ADDRESS引脚接地时地址为0xA6,接电源时地址为0x3A
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8]; //接收数据缓存区
uchar ge,shi,,qian,wan; //显示变量
int dis_data; //变量
int data_xyz[3];
void delay(unsigned int k);
void InitLcd(); //初始化lcd1602
void Init_ADXL345(void); //初始化ADXL345
void WriteDataLCM(uchar dataW);
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc);
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData);
void conversion(uint temp_data);
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data); //单个写入数据
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address); //单个读取内部寄存器数据
void Multiple_Read_ADXL345(); //连续的读取内部寄存器数据
//------------------------------------
void Delay5us();
void Delay5ms();
void ADXL345_Start();
void ADXL345_Stop();
void ADXL345_SendACK(bit ack);
bit ADXL345_RecvACK();
void ADXL345_SendByte(BYTE dat);
BYTE ADXL345_RecvByte();
void ADXL345_ReadPage();
void ADXL345_WritePage();
//-----------------------------------
//*********************************************************
void conversion(uint temp_data)
{
wan=temp_data/10000+0x30 ;
temp_data=temp_data%10000; //取余运算
qian=temp_data/1000+0x30 ;
temp_data=temp_data%1000; //取余运算
=temp_data/100+0x30 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi=temp_data/10+0x30 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
ge=temp_data+0x30;
}
/*******************************/
void delay(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
/*******************************/
void WaitForEnable(void)
{
DataPort=0xff;
LCM_RS=0;LCM_RW=1;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();
while(DataPort&0x80);
LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc)
{
if(Attribc)WaitForEnable();
LCM_RS=0;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=CMD;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteDataLCM(uchar dataW)
{
WaitForEnable();
LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=dataW;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/***********************************/
void InitLcd()
{
WriteCommandLCM(0x38,1);
WriteCommandLCM(0x08,1);
WriteCommandLCM(0x01,1);
WriteCommandLCM(0x06,1);
WriteCommandLCM(0x0c,1);
}
/***********************************/
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|=0x40;
X|=0x80;
WriteCommandLCM(X,0);
WriteDataLCM(DData);
}
/**************************************
延时5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数,注意时钟过快时需要修改
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延时5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5ms()
{
WORD n = 560;
while (n--);
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
SDA = 1; //拉高数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 0; //产生下降沿
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
}
/**************************************
停止信号
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
SDA = 0; //拉低数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 1; //产生上升沿
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //写应答信号
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
CY = SDA; //读应答信号
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
return CY;
}
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1; //移出数据的最高位
SDA = CY; //送数据口
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
ADXL345_RecvACK();
}
/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
BYTE ADXL345_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //使能内部上拉,准备读取数据,
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
dat |= SDA; //读数据
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
return dat;
}
//******单字节写入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址,请参考中文pdf22页
ADXL345_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据,请参考中文pdf22页
ADXL345_Stop(); //发送停止信号
}
//********单字节读取*****************************************
uchar Single_Read_ADXL345(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址,从0开始
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
REG_data=ADXL345_RecvByte(); //读出寄存器数据
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop(); //停止信号
return REG_data;
}
//*********************************************************
//
//连续读出ADXL345内部加速度数据,地址范围0x32~0x37
//
//*********************************************************
void Multiple_read_ADXL345(void)
{ uchar i;
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(0x32); //发送存储单元地址,从0x32开始
ADXL345_Start(); //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
for (i=0; i<6; i++) //连续读取6个地址数据,存储中BUF
{
BUF[i] = ADXL345_RecvByte(); //BUF[0]存储0x32地址中的数据
if (i == 5)
{
ADXL345_SendACK(1); //最后一个数据需要回NOACK
}
else
{
ADXL345_SendACK(0); //回应ACK
}
}
ADXL345_Stop(); //停止信号
Delay5ms();
}
//*****************************************************************
//初始化ADXL345,根据需要请参考pdf进行修改************************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围,正负16g,13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率设定为12.5 参考pdf13页
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //选择电源模式 参考pdf24页
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
}
//***********************************************************************
//显示x轴
void display_x()
{ float temp;
dis_data=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(2,0,'-'); //显示正负符号位
}
else DisplayOneChar(2,0,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
DisplayOneChar(0,0,'X'); //第0行,第0列 显示X
DisplayOneChar(1,0,':');
DisplayOneChar(3,0,qian);
DisplayOneChar(4,0,'.');
DisplayOneChar(5,0,);
DisplayOneChar(6,0,shi);
DisplayOneChar(7,0,'g');
}
//***********************************************************************
//显示y轴
void display_y()
{ float temp;
dis_data=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(2,1,'-'); //显示正负符号位
}
else DisplayOneChar(2,1,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
DisplayOneChar(0,1,'Y'); //第1行,第0列 显示y
DisplayOneChar(1,1,':');
DisplayOneChar(3,1,qian);
DisplayOneChar(4,1,'.');
DisplayOneChar(5,1,);
DisplayOneChar(6,1,shi);
DisplayOneChar(7,1,'g');
}
//***********************************************************************
//显示z轴
void display_z()
{ float temp;
dis_data=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
if(dis_data<0){
dis_data=-dis_data;
DisplayOneChar(10,1,'-'); //显示负符号位
}
else DisplayOneChar(10,1,' '); //显示空格
temp=(float)dis_data*3.9; //计算数据和显示,查考ADXL345快速入门第4页
conversion(temp); //转换出显示需要的数据
/*
DisplayOneChar(10,0,'Z'); //第0行,第10列 显示Z
DisplayOneChar(11,0,':');
DisplayOneChar(11,1,qian);
DisplayOneChar(12,1,'.');
DisplayOneChar(13,1,);
DisplayOneChar(14,1,shi);
DisplayOneChar(15,1,'g');
*/
}
//*********************************************************
//******主程序********
//*********************************************************
void main()
{
uchar devid;
float Roll,Pitch,Q,T,K;
delay(500); //上电延时
InitLcd(); //液晶初始化ADXL345
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
devid=Single_Read_ADXL345(0X00);//读出的数据为0XE5,表示正确
while(1) //循环
{
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345
Multiple_Read_ADXL345(); //连续读出数据,存储在BUF中
data_xyz[0]=(BUF[1]<<8)+BUF[0]; //合成数据
data_xyz[1]=(BUF[3]<<8)+BUF[2]; //合成数据
data_xyz[2]=(BUF[5]<<8)+BUF[4]; //合成数据
//分别是加速度X,Y,Z的原始数据,10位的
Q=(float)data_xyz[0]*3.9;
T=(float)data_xyz[1]*3.9;
K=(float)data_xyz[2]*3.9;
Q=-Q;
Roll=(float)(((atan2(K,Q)*180)/3.14159265)+180); //X轴角度值
Pitch=(float)(((atan2(K,T)*180)/3.14159265)+180); //Y轴角度值
conversion(Roll); //转换出显示需要的数据X轴,或者Y轴
DisplayOneChar(9,1,'A');
DisplayOneChar(10,1,':');
DisplayOneChar(11,1,);
DisplayOneChar(12,1,shi);
DisplayOneChar(13,1,ge);
delay(200); //延时
}
}
‘伍’ 51单片机程序编写
/*这是用LCD显示所测温度的代码,你参考一下,如果没问题的话,其他的功能你再添加就好了,不难*/
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define Nack_number 10
//**************端口定义**************************************************
uchar flag; //LCD控制线接口
sbit RS=P1^0; //RS端
sbit RW=P1^1; //读写端
sbit LCDE=P2^5; //使能端
//mlx90614端口定义
sbit SCK=P2^1; //时钟线
sbit SDA=P2^2; //数据线
//************数据定义****************************************************
bdata uchar flag1; //可位寻址数据
sbit bit_out=flag1^7;
sbit bit_in=flag1^0;
uchar tempH,tempL,err;
//************************** LCD1602 ***********************************
//向LCD写入命令或数据*****************************************************
#define LCD_COMMAND 0 //命令
#define LCD_DATA 1 // 数据
#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏
#define LCD_HOMING 0x02 // 光标返回原点
//设置显示模式******* 0x08+ *********************************************
#define LCD_SHOW 0x04 //显示开
#define LCD_HIDE 0x00 //显示关
#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标
#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标
#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动
#define LCD_NO_FLASH 0x00 //光标不闪动
//设置输入模式********** 0x04+ ********************************************
#define LCD_AC_UP 0x02 //光标右移 AC+
#define LCD_AC_DOWN 0x00 //默认 光标左移 AC-
#define LCD_MOVE 0x01 //画面可平移
#define LCD_NO_MOVE 0x00 //默认 画面不移动
//************************** mlx90614 ***********************************
//command mode 命令模式
#define RamAccess 0x00 //对RAM操作
#define EepomAccess 0x20 //对EEPRAM操作
#define Mode 0x60 //进入命令模式
#define ExitMode 0x61 //退出命令模式
#define ReadFlag 0xf0 //读标志
#define EnterSleep 0xff //进入睡眠模式
//ram address read only RAM地址(只读)
#define AbmientTempAddr 0x03 //周围温度
#define IR1Addr 0x04
#define IR2Addr 0x05
#define LineAbmientTempAddr 0x06 //环境温度
/*0x0000 0x4074 16500 0.01/单元
-40 125*/
#define LineObj1TempAddr 0x07 //目标温度,红外温度
/*0x27ad-0x7fff 0x3559 22610 0.02/单元
-70.01-382.19 0.01 452.2*/
#define LineObj2TempAddr 0x08
//eepom address EEPROM地址
#define TObjMaxAddr 0x00 //测量范围上限设定
#define TObjMinAddr 0x01 //测量范围下限设定
#define PWMCtrlAddr 0x02 //PWM设定
#define TaRangeAddr 0x03 //环境温度设定
#define KeAddr 0x04 //频率修正系数
#define ConfigAddr 0x05 //配置寄存器
#define SMbusAddr 0x0e //器件地址设定
#define Reserverd1Addr 0x0f //保留
#define Reserverd2Addr 0x19 //保留
#define ID1Addr 0x1c //ID地址1
#define ID2Addr 0x1d //ID地址2
#define ID3Addr 0x1e //ID地址3
#define ID4Addr 0x1f //ID地址4
//************函数声明*****************************************************
void start(); //MLX90614发起始位子程序
void stop(); //MLX90614发结束位子程序
uchar ReadByte(void); //MLX90614接收字节子程序
void send_bit(void); //MLX90614发送位子程序
void SendByte(uchar number); //MLX90614接收字节子程序
void read_bit(void); //MLX90614接收位子程序
void delay(uint N); //延时程序
uint readtemp(void); //读温度数据
void init1602(void); //LCD初始化子程序
void busy(void); //LCD判断忙子程序
void cmd_wrt(uchar cmd); //LCD写命令子程序
void dat_wrt(uchar dat); //LCD写数据子程序
void display(uint Tem); //显示子程序
void Print(uchar *str); //字符串显示程序
//*************主函数*******************************************
void main()
{
uint Tem; //温度变量
SCK=1;
SDA=1;
delay(4);
SCK=0;
delay(1000);
SCK=1;
init1602(); //初始化LCD
while(1)
{
Tem=readtemp(); //读取温度
cmd_wrt(0x01); //清屏
Print(" Temperature: "); //显示字符串 Temperature: 且换行
display(Tem); //显示温度
Print(" ^C"); //显示摄氏度
delay(10000); //延时再读取温度显示
}
}
void Print(uchar *str) //字符串显示程序
{
while(*str!='