藍橋杯微控制器設計與開發 超聲波模組

超聲波發射模組向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。

因為超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響。聲波在空氣中的傳播速度與溫度的關係是：

在20攝氏度時，聲速v = 332 + 0.607t (m/s)

利用超聲波進行距離測量，要求精度一般都不高，取20攝氏度時候的聲速344m/s進行計算，再進行適當的補償就可以。所以，其計算公式為：距離l = 344m/s * t / 2 = 172m/s * t 。

產生8個40khz的超聲波訊號，通過tx引腳發射出去

啟動定時器，計算計數脈衝。

等待超聲波訊號返回，如果接收到反射回來的訊號，rx引腳變為低電平。

停止定時器，讀取脈衝個數，即獲得時間t。

根據公式，l = v * t /2m進行距離的計算。

注：超聲波測距是一直以來都是國賽中重要的考點，幾乎每屆必考。雖然省賽還沒有考過，但也不能排除以後不考

在藍橋杯微控制器的競賽綜合平台ct107d中，超聲波模組的tx引腳接到微控制器的p1.0埠，rx引腳接到微控制器的p1.1埠。設計程式，進行超聲波測距，最大測量範圍約140cm。測量結果用cm作為顯示單位，顯示在數碼管的最左邊三位。如果測量距離超出範圍，則以「f」作為標誌，顯示在數碼管的最右邊一位。

#include

"sys.h"
#define sonic_nop ;
void
send_sonic
(void
)//傳送8個40khz脈衝訊號
}unsigned
intmea_distance()
else
//超出測量範圍
th1 =0;
tl1 =0;
return distance;
}

#include

"sys.h"
bit mea_sonic_flag;
void
main()
nixie_drive
(distance);}
}

#ifndef __sys_h__

#define __sys_h__
//標頭檔案包含
#include
#include
//管腳宣告
sbit tx = p1^0;
//超聲波傳送
sbit rx = p1^1;
//超聲波接收
//變數型別宣告
typedef
unsigned
int uint;
typedef
unsigned
int u16;
typedef
unsigned
char uchar;
typedef
unsigned
char u8;
//外部變數宣告
//函式宣告
void
all_init()
;void
operate_delay
(unsigned
int ms)
;void
hc138_set
(u8 channel)
;void
timer0init()
;void
timer1init
(void);
void
nixie_scan()
;void
nixie_show()
;void
nixie_drive
(u16 dat)
;void
send_sonic()
;unsigned
intmea_distance()
;#endif

#include

"sys.h"
// 0    1    2    3    4    5    6    7
uchar code nixie=
;//共陽數碼管碼字
uchar nixiebuff=
;uchar smg1,smg2,smg3,smg4,smg5,smg6,smg7,smg8;
uchar code symbol=
;//全滅，-
void
nixie_scan()
void
nixie_show()
void
nixie_drive
(u16 dat)
else
}

#include

"sys.h"
extern bit mea_sonic_flag;
/***@brief     外設初始化  
*@param[in] none
*@return    none
**/void
all_init()
/***@brief     延時函式
*@param[in] 延時多少ms(0~65535)
*@return    none
**/void
operate_delay
(u16 ms)
/***@brief      74hc138解碼器通道選擇
*@param[in]  channel (通道)
*@return     none
**/void
hc138_set
(u8 channel)
}void
timer0init
(void
)//1毫秒@11.0592mhz
void
timer1init
(void
)//0微秒@11.0592mhz
void
timer0
() interrupt 1
nixie_show()
;nixie_scan()
;}

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