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超聲波測距原理與實現(xiàn)

來源：原創(chuàng) 更新時間：2018-12-17 17:56:29 編輯：管理員瀏覽：1105

本作品以STC12C5A60S2作為核心，以某寶上買的超聲波模塊作為檢測模塊，以oled屏幕作為顯示文字、數(shù)字、英文、等等、用有源蜂鳴器作為報警器，紅色直插LED順便作為提示，兼容5——12V供電，引出io口，方便以后當做最小系統(tǒng)使用，方便兼容多個其他模塊，（自行腦補）。。。。帶復(fù)位，下載口，，正常工作時候oled顯示：“xxx超聲波測距，距離xxxCM”，蜂鳴器不響，綠色LED亮，紅色滅，當距離小于xxxCM時，蜂鳴器象棋警報，紅色LED亮起，綠色滅，大致就是這樣。系統(tǒng)為本人親自制作，單層板，上圖。還有pcb，原理圖等，代碼等；代碼有點亂，提供一部分看看。
這是我的第一個作品吧，之前搞了個4*4*4的光立方，沒有成功，只怪我當初太菜，還急躁了，不過現(xiàn)在做這個還是挺成功的，因為是超聲波，距離精確到cm吧，反正就是能測距就行，主要的問題就是oled顯示的問題，當時我怎么弄都沒顯示的，但是改了一下，把顯示的函數(shù)封裝起來，然后調(diào)用，就突然好了，我也是奇怪。。。。也有運氣的成分在吧。。。。先解說下超聲波工作原理吧：

簡單來說就是單片機控制超聲波發(fā)射模塊發(fā)出一系列超聲波，遇到障礙物反彈回來，被超聲波接收模塊接收到，然后計算這段時間（聲音在空氣中傳播的速度為340m/s），通過計算，得出距離，然后再oled上顯示出來，程序?qū)嚯x數(shù)值產(chǎn)生判斷，小于5mm就觸發(fā)蜂鳴器響，紅色led閃爍。這就是基本的思路。
先來看看超聲波模塊長什么樣：
其實模塊的外圍電路很簡單，都已經(jīng)搭建好了，引出4個排針，連接到單片機的vcc，io口，io口，gnd，用到2個io口，然后我們就可以模擬時序來使超聲波模塊工作了；

我們知道采用 IO （Trig（控制端））觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號;就是10us的TTL；我是直接讓他延時個10多us；
模塊就會自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回；操作簡單方便；假如有信號返回，超聲波模塊就會通過 IO（Echo（接收端））輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間．那么測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2;
那么問題來了，怎么真的時間是多少呢，這就是要我們用定時器來計時了；

沒有超聲波回來的時候，（Echo（接收端）就是RX=0；就在等待，
當有接收到超聲波的時候，就開始計時，TR0=1;；因為上文說了，超聲波模塊就會通過 IO（Echo（接收端））輸出一高電平。
（Echo（接收端）高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間．所以等待高電平的時間，就是定時器計時的時間。（while（RX））;//在等待
然后關(guān)閉定時器，通過算法就能計數(shù)了。

void Conut(void)
        {
         time=TH0*256+TL0;
         TH0=0;
         TL0=0;

         S=(time*1.7)/100;
}

具體對數(shù)據(jù)做什么要求請各位自行發(fā)揮。
我就是簡單的顯示下數(shù)據(jù)就ok了：

         qian=S%1000/100;
          bai=S%1000%100/10;
          shi=S%1000%100 %10;
得出結(jié)果是cm；共有3位數(shù)字；比如006cm；
然后就是如何顯示的問題了，因為我用的是庫函數(shù)，顯示字符要取模，我就不教大家了，可以百度一下取模的問題，而且我調(diào)用的是庫函數(shù)，就簡單看看我的代碼吧；
void display()
{

        WriteChinese16x16(0,0,"杰杰號超聲波測距");

         PrintNum_8x16(2,60,qian);
         PrintNum_8x16(2,70,bai);
         PrintNum_8x16(2,80,shi);

        WriteMixStrXx16(2,10,"距離");
        WriteMixStrXx16(2,97,"CM");

        bee=1;
        d1=0;
        d2=1;

if(S<5)
{
        delay(5);
        if(S<5)//小于5cm，蜂鳴器響，紅燈亮。
{
        d1=1;
        bee=0;
        d2=0;
}
}
這是在oled上顯示的。有比較多的庫函數(shù)，我也沒仔細研究，但是會調(diào)用就行了，因為用到的oled時候不是很多，花時間在這上面不值得，反正我會用，用不用管他的底層的東西。

需要代碼的話找我拿就好，其實原理很簡單的，動動手，按照我上一篇的推送畫個最小系統(tǒng)板就ok了，但是要注意的地方是，oled，最好用3.3v供電，所以加入了ams117穩(wěn)壓芯片，
看下效果圖是怎樣的：

原理圖和pcb都是開源的，全自創(chuàng)，僅供學習。

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