带温度补偿的超声波测距程序

1、./*程序：基于HC-SR04 的超声波测距系统* 单片机型号： STC90C51612MHz* 说明：开始连续进行7 次超声波测距，每次测距间隔80ms，*完成后对7 次结果排序并将最大的2 个数值和最小的2 个数值去除，对剩余的*3 个数值取平均值。完成后指示灯灭，输出结果到LCD1602 上。测量超出范围则发出报警声。* 使用两个 IO 端口控制 HC-SR04 触发信号输入和回响信号输出，* 以及一个 T0 定时器用于时间计数。*使用 DS18B20 测量环境温度，声速公式：V=334.1m/s+Temperature*0.61 ，*单片机晶振为12Mhz(11.953M) ，计数时为

2、T=1us* 计算公式： S=(334.1m/s+Temperature*0.61)*N*T/2 ， N 为计数值 =TH0*256+TL0*/* 包含头文件 */#include #include #define Delay4us()_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/* 宏定义 */#define uchar unsigned char/无符号 8 位#define uintunsigned int/ 无符号 16 位#define ulong unsigned long/无符号 32 位/* 全局变量定义 */ sbit BEEP=P15; sbit Tri

3、g=P34; sbit Echo=P32;/ 报警测量超出范围/HC-SR04 触发信号输入/HC-SR04 回响信号输出float xdata DistanceValue=0.0;/ 测量的距离值float xdata SPEEDSOUND;/ 声速float xdata XTALTIME;/单片机计数周期uchar xdata stringBuf6;/数值转字符串缓冲/LCD1602 提示信息uchar code Prompts16=Measure Distance,/测量距离- Out of Range -,/超出测量范围MAX range 400cm ,/ 测距最大值400cmMIN

4、range 2cm, /测距最小值2cm,/清屏;uchar xdata DistanceText=Range:;/ 测量结果字符串uchar xdata TemperatureText=Temperature:;/ 测量温度值/* 外部函数声明 */extern void LCD_Initialize(); /LCD初始化extern void LCD_Display_String(uchar *, uchar);.extern void ReadTemperatureFromDS18B20();extern int xdata CurTempInteger;void DelayMS(uin

5、t ms); /毫秒延时函数void Delay20us();/20 微秒延时函数void HCSR04_Initialize(); /HCSR04初始化float MeasuringDistance();/测量距离float DistanceStatistics();/测距的数值排序求平均void DisplayDistanceValue(float dat); /输出距离值到LCD1602 上uchar UnsigedIntToString(uint value);/ 将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度，不包括0结束符void Beep(uchar time);/ 蜂鸣器void D

6、isplayTemperatureValue();/ 显示温度值/* 测量距离 */float MeasuringDistance()/最大定时时间约65msTH0=0;TL0=0;/生成 20us 的脉冲宽度的触发信号Trig=1;Delay20us();Trig=0;while(!Echo);/ 等待回响信号变高电平TR0=1;/启动定时器0while(Echo);/ 等待回响信号变低电平TR0=0;/关闭定时器0return (SPEEDSOUND*XTALTIME*(float)TH0*256+(float)TL0)/2000;/ 返回距离值 (mm)/*HCSR04初始化 */voi

7、d HCSR04_Initialize()XTALTIME=12/12;/ 计算单片机计数周期晶振 =12M单位 usSPEEDSOUND=334.1+25*0.61;/温度 25 度时声速的值Trig=0;Echo=0;TMOD=0x01;/* 输出距离值到LCD1602 上 */void DisplayDistanceValue(float dat)uchar i=0,j=0,len;uint value;value=(uint)dat;./范围检查大于4000mm 和小于 20mm 都为超出测量范围if(value4000)LCD_Display_String(Prompts1,0x00

8、);LCD_Display_String(Prompts2,0x40);Beep(2);else if(value20)LCD_Display_String(Prompts1,0x00);LCD_Display_String(Prompts3,0x40);Beep(2);elselen=UnsigedIntToString(value);/ 将数值转换成字符串/保留 1 位小数while(stringBufi!=0)if(len-j=1)DistanceText6+j=.;j+;elseDistanceText6+j=stringBufi;i+;j+;DistanceText6+j=c;j+;

9、DistanceText6+j=m;i=7+j;/剩余位置补空格while(i16)DistanceTexti= ;i+;LCD_Display_String(DistanceText,0x40); /LCD_Display_String(Prompts0,0x00);/* 显示温度值 */void DisplayTemperatureValue().TemperatureText13=CurTempInteger/10+0;TemperatureText14=CurTempInteger%10+0;TemperatureText15=C;LCD_Display_String(Temperat

10、ureText,0x00);/* 将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度*/uchar UnsigedIntToString(uint value)uchar i=0,t,length;/从个位开始转换dostringBufi=0+value%10;value=value/10;i+;while(value!=0);length=i;/将字符串颠倒顺序for(i=0;i(length/2);i+)t=stringBufi;stringBufi=stringBuflength-i-1;stringBuflength-i-1=t;stringBuflength=0;return length;/

11、* 蜂鸣器 */void Beep(uchar time)uchar i;for(i=0;i100;i+)BEEP=!BEEP;DelayMS(time);BEEP=0;DelayMS(100);/* 延时函数毫秒 12.000MHz*/void DelayMS(uint ms).uchar i, j;while(ms-)_nop_();i=2;j=239;dowhile (-j);while (-i);/* 延时函数20 微秒12.000MHz*/void Delay20us()uchar i;_nop_();i=7;while (-i);/* 定时器 0 中断 */void Timer0(

12、) interrupt 1/DS18B20 代码：/*-* 程序功能： DS18B20 温度检测程序* 单片机型号： STC89C52 12MHz* 晶振：12Mhz-*/* 包含头文件 */#include #include /* 宏定义 */#define uchar unsigned char/ 无符号 8 位#define uintunsigned int/无符号 16 位sbit DS18B20_DQ = P33;/定义 DS18B20 端口 DS18B20_DQint xdata CurTempInteger;/当前采集的温度值整数部分int xdata CurTempDecima

13、l; / 当前采集的温度值小数部分./* 功能：延时函数STC89C52 12MHz 12T模式 参数：无返回：无 */void Delayus(uint count)while (-count);/* 功能： DS18B20 复位及状态检测参数：无返回： 0 或 1，1 表示未准备好，0 表示准备好 */uchar Reset_DS18B20()uchar status;DS18B20_DQ=1;Delayus(1);/开始复位过程DS18B20_DQ=0;/数据线拉低Delayus(100);/ 延时 480us-960usDS18B20_DQ=1;/数据线拉高Delayus(10);/

14、延时 15us-60usstatus=DS18B20_DQ;/读取数据线上的状态Delayus(120);return status;/* 功能：写一字节到 DS18B20 中 参数： dat=数据 返回：无 */ void WriteByteToDS18B20(uchar dat) uchar i;for(i=0;i=1;/ 准备下一位数据/* 功能：从DS18B20 中读一字节参数：无返回：读取的数据*/uchar ReadByteFromDS18B20()uchar i,dat=0;for(i=0;i=1;DS18B20_DQ=1;/释放总线，准备读1 位数据.Delayus(2);/延

15、时 4usif(DS18B20_DQ) dat|=0x80; /合并每位数据Delayus(15);/延时 60usDS18B20_DQ=1;/ 拉高总线，准备读下1 位数据return dat;/* 功能：读取温度值并转换成有符号的数值形式参数：无返回：无 */void ReadTemperatureFromDS18B20()uchar flag=0;/ 正负符号标志/存储当前采集的温度值uchar TempValue=0,0;if(Reset_DS18B20()/DS18B20 复位CurTempInteger=255;CurTempDecimal=0;elseWriteByteToDS1

16、8B20(0xCC);/ 跳过 ROM 命令WriteByteToDS18B20(0x44);/ 温度转换命令Reset_DS18B20();/ 复位WriteByteToDS18B20(0xCC);/ 跳过 ROM 命令WriteByteToDS18B20(0xBE);/读取温度暂存器命令TempValue0=ReadByteFromDS18B20();/ 先读低字节温度值TempValue1=ReadByteFromDS18B20();/ 后读高字节温度值Reset_DS18B20();/ 复位/计算温度值：先进行正温度与负温度判断，高5 位全为 1（ 0xF8）则为负数if(TempVa

17、lue1&0xF8)=0xF8)/ 负温度计算：取反加 1，低字节为 0 时，高字节取反加 1，否则不需要。TempValue1=TempValue1;TempValue0=TempValue0+1;if(TempValue0=0x00) TempValue1+;flag=1;/ 负数标志/将温度值分为整数和小数两部分存储 (默认为 12 位精度 ) CurTempInteger=(TempValue1&0x07)4); if(flag) CurTempInteger=-CurTempInteger; CurTempDecimal=(TempValue0&0x0F)*625;/ LCD1602

18、 程序代码：./* 程序功能： 1602 液晶显示程序单片机型号：STC90C160 12MHz*/*1602液晶显示器控制端口分配，数据使用P0 端口 */sbit LCD_RS=P20;sbit LCD_RW=P21;sbit LCD_EN=P22;/*功能：毫秒级延时函数参数： ms= 毫秒数值返回：无 */void LCDDelay(uint ms)uchar i, j;while(ms-)_nop_();i = 2;j = 239;dowhile (-j);while (-i);/* 功能： 1602 液晶忙状态检测参数：无返回：0 或 1， 1 表示状态忙， 0 表示状态闲 */b

19、it LCD_Busy_Check()bit result;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_EN=1;Delay4us();result=(bit)(P0&0x80);LCD_EN=0;return result;/* 功能： 1602 液晶写指令 参数： cmd=1602LCD 指令 返回：无 */ void Write_LCD_Command(uchar cmd) while(LCD_Busy_Check();LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_EN=0;_nop_();_nop_();P0=cmd; Delay4us();LCD_EN=1;Delay4us();LCD

20、_EN=0;/* 功能： 1602 液晶写数据参数： dat=一个字节数据返回：无 */void Write_LCD_Data(uchar dat)while(LCD_Busy_Check();.LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_EN=0;P0=dat;Delay4us();LCD_EN=1;Delay4us();LCD_EN=0;/* 功能：设置1602 液晶显示位置参数： pos=位置地址值返回：无 */void LCD_Set_POS(uchar pos)Write_LCD_Command(pos|0x80);/* 功能： 1602 液晶初始化参数：无返回：无 */void L

21、CD_Initialize()Write_LCD_Command(0x01);LCDDelay(5);Write_LCD_Command(0x38);LCDDelay(5);Write_LCD_Command(0x0C);LCDDelay(5);Write_LCD_Command(0x06);LCDDelay(5);/* 功能：在 1602 液晶指定的行上显示字符串 (共两行，一行 16 个字符 ) 参数： *str= 字符串指针， LineNo= 行首地址 (第一行 0x00，第二行 0x40) 返回：无 */void LCD_Display_String(uchar *str, uchar

22、 LineNo)uchar k;LCD_Set_POS(LineNo);for(k=0;k16;k+)Write_LCD_Data(strk);/* 功能：在1602 液晶指定位置显示一个字符(共两行，一行16 个字符 )参数： Dat= 一个字符， X= 列位置 (0-15)Y= 行位置 (0，1) 返回：无 */void LCD_Display_OneChar(uchar Dat, uchar X, uchar Y)Y&=0x01;/限制 Y 不能大于1(2 行， 0-1)X&=0x0F;/限制 X 不能大于15(16 个字符， 0-15)if(Y) X|= 0x40; /当要在第二行显示时地址