基于51单片机的超声波测距+LCD显示+光敏电阻调光程序调试

ID:1065040 · 发表于 2023-3-8 23:02

最近我在做基于51单片机的超声波测距+LCD显示+光敏电阻调光，先在B站up且坐听风的教学视频中仿真出了单路超声波测距（带按键报警设置），后面想加上光敏电阻调光，于是在本站找到基于51单片机的智能台灯带坐姿矫正Proteus仿真设计 http://www.51hei.com/bbs/dpj-226910-1.html。将两者结合在一起，但是我在Proteus上画完图之后，再导入程序，结果只有超声波测距功能可以显现，光敏电阻调光这个功能不能实现。我在找原因以为光敏电阻用了定时器0与超声波所用的定时器发生冲突，但我修改超声波用定时器1后，仍然不能实现功能。我在仿真上面测变阻器上两端的电压确实随着阻值的变化和变化，但是输出灯的那一个引脚却不变化。以下是单片机程序和仿真图

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char //宏定义
#define uint unsigned int
sfr ISP_DATA = 0xe2; // 数据寄存器
sfr ISP_ADDRH = 0xe3; // 地址寄存器高八位
sfr ISP_ADDRL = 0xe4; // 地址寄存器低八位
sfr ISP_CMD = 0xe5; // 命令寄存器
sfr ISP_TRIG = 0xe6; // 命令触发寄存器
sfr ISP_CONTR = 0xe7; // 命令寄存器
sbit LcdRs_P = P1^1; // 1602液晶的RS管脚
sbit LcdRw_P = P1^2; // 1602液晶的RW管脚
sbit LcdEn_P = P1^3; // 1602液晶的EN管脚
sbit Trig4_P = P1^4; // 超声波模块4的Trig管脚
sbit Echo4_P = P1^5; // 超声波模块4的Echo管脚
sbit KeySet_P = P2^2; // 设置按键的管脚
sbit KeyDown_P = P2^1; // 减按键的管脚
sbit KeyUp_P = P2^0; // 加按键的管脚
sbit Buzzer_P = P2^3; // 蜂鸣器的管脚
sbit LED = P3^0; // 模式指示灯，亮是自动模式，灭是手动模式
sbit Lamp = P3^4; // 台灯控制引脚
sbit Key1 = P3^1; // 按键1，模式切换按键
sbit Key2 = P3^2; // 按键2，亮度减少按键
sbit Key3 = P3^3; // 按键3，亮度增加按键
sbit ADC_CS = P2^7; // ADC0832的CS引脚
sbit ADC_CLK = P2^4; // ADC0832的CLK引脚
sbit ADC_DAT = P2^5; // ADC0832的DI/DO引脚
sbit Led4_P = P1^0; // 传感器4报警灯
uint gAlarm; // 报警距离变量
uchar gCount=0; // 全局计数变量
uchar gIndex; // 亮度变量，0是最暗，9是最亮，一共10档
uint gTime=0; // 计时变量，用于计时多久没检测到有人
void ISP_Disable()
{
ISP_CONTR = 0;
ISP_ADDRH = 0;
ISP_ADDRL = 0;
}
// 从单片机内部EEPROM读一个字节，从0x2000地址开始
unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
{
ISP_DATA = 0x00;
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x01;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
// 对STC89C51系列来说，每次要写入0x46，再写入0xB9,ISP/IAP才会生效
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
return (ISP_DATA);
}
// 往单片机内部EEPROM写一个字节，从0x2000地址开始
void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
{
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x02;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
ISP_DATA = ch;
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
}
// 写8个扇区中随便一个的地址，便擦除该扇区，写入前要先擦除
void Sector_Erase(unsigned int add)
{
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x03;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
}
// 延时函数
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
// 1602液晶写命令函数
void LcdWriteCmd(uchar cmd)
{
LcdRs_P = 0;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=cmd;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
// 1602液晶写数据函数，dat就是要写入的数据
void LcdWriteData(uchar dat)
{
LcdRs_P = 1;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=dat;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
// 液晶光标定位函数
void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
{
// 第一行
if(line==0)
LcdWriteCmd(0x80+column);
// 第二行
if(line==1)
LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
}
// 液晶输出字符串函数
void LcdPrintStr(uchar *str)
{
while(*str!='\0')
LcdWriteData(*str++);
}
// 液晶输出数字
void LcdPrintNum(uint num)
{
LcdWriteData(num/100+0x30); // 百位
LcdWriteData(num%100/10+0x30); // 十位
LcdWriteData(num%10+0x30); // 个位
}
// 1602液晶功能初始化
void LcdInit()
{
LcdWriteCmd(0x38); // 16*2显示，5*7点阵，8位数据口
LcdWriteCmd(0x0C); // 开显示，不显示光标
LcdWriteCmd(0x06); // 地址加1，当写入数据后光标右移
LcdWriteCmd(0x01); // 清屏
}
// 1602液晶显示内容初始化
void LcdShowInit()
{
LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0行第0列
LcdPrintStr("L: cm"); // 第0行显示“ U ”
LcdGotoXY(1,0); // 定位到第1行第0列
}
// 计算传感器4测量到的距离
uint GetDistance4(void)
{
uint ss; // 用于记录测得的距离
TH0=0;
TL0=0;
Trig4_P=1; // 给超声波模块4一个开始脉冲
DelayMs(1);
Trig4_P=0;
while(!Echo4_P); // 等待超声波模块4的返回脉冲
TR0=1; // 启动定时器，开始计时
while(Echo4_P); // 等待超声波模块4的返回脉冲结束
TR0=0; // 停止定时器，停止计时
ss=((TH0*256+TL0)*0.034)/2+1; // 距离cm=（时间us * 速度cm/us）/2
return ss;
}
// 按键扫描
void KeyScanf()
{
if(KeySet_P==0) // 判断是否有按键按下
{
LcdGotoXY(0,0); // 光标定位
LcdPrintStr(" Alarm Set "); // 第0行显示“ Alarm Set ”
LcdGotoXY(1,0); // 光标定位
LcdPrintStr(" alarm= cm "); // 第1行显示“ alarm= cm ”
LcdGotoXY(1,8); // 光标定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 显示当前的报警值
DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动
while(1)
{
/* 报警值减的处理 */
if(KeyDown_P==0)
{
if(gAlarm>2) // 报警值大于2才能减1
gAlarm--; // 报警值减1
LcdGotoXY(1,8); // 光标定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的报警值
DelayMs(300); // 延时
}
/* 报警值加的处理 */
if(KeyUp_P==0)
{
if(gAlarm<400) // 报警值小于400才能加1
gAlarm++; // 报警值加1
LcdGotoXY(1,8); // 光标定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的报警值
DelayMs(300); // 延时
}
/* 退出报警值设置 */
if(KeySet_P==0)
{
break; // 退出while循环
}
}
LcdShowInit(); // 液晶恢复测量到测量界面
DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动
Sector_Erase(0x2000); // 保存报警距离
EEPROM_Write(0x2000,gAlarm/100);
EEPROM_Write(0x2001,gAlarm%100);
}
}
// 传感器4报警判断
void AlarmJudge4(uint ss)
{
if(ss<gAlarm) // LED灯判断
{
Led4_P=0;
}
else
{
Led4_P=1;
}
if(Led4_P==0) // 蜂鸣器判断
{
Buzzer_P=0;
}
else
{
Buzzer_P=1;
}
}
// 报警值初始化
void AlarmInit()
{
gAlarm=EEPROM_Read(0x2000)*100+EEPROM_Read(0x2001); // 从EEPROM读取报警值
if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果读取到的报警值异常
{
gAlarm=25; // 重新赋值报警值为25
}
}
/*********************************************************/
// ADC0832的时钟脉冲
/*********************************************************/
void WavePlus()
{
_nop_();
ADC_CLK = 1;
_nop_();
ADC_CLK = 0;
}
/*********************************************************/
// 获取指定通道的A/D转换结果
/*********************************************************/
uchar Get_ADC0832()
{
uchar i;
uchar dat1=0;
uchar dat2=0;
ADC_CLK = 0; // 电平初始化
ADC_DAT = 1;
_nop_();
ADC_CS = 0;
WavePlus(); // 起始信号
ADC_DAT = 1;
WavePlus(); // 通道选择的第一位
ADC_DAT = 0;
WavePlus(); // 通道选择的第二位
ADC_DAT = 1;
for(i=0;i<8;i++) // 第一次读取
{
dat1<<=1;
WavePlus();
if(ADC_DAT)
dat1=dat1|0x01;
else
dat1=dat1|0x00;
}
for(i=0;i<8;i++) // 第二次读取
{
dat2>>= 1;
if(ADC_DAT)
dat2=dat2|0x80;
else
dat2=dat2|0x00;
WavePlus();
}
_nop_(); // 结束此次传输
ADC_DAT = 1;
ADC_CLK = 1;
ADC_CS = 1;
if(dat1==dat2) // 返回采集结果
return dat1;
else
return 0;
}
/*********************************************************/
// 定时器初始化
/*********************************************************/
void TimerInit()
{
TMOD = 0x01; // 使用定时器0，工作方式1
TH0 = 252; // 给定时器0的TH0装初值
TL0 = 24; // 给定时器0的TL0装初值
ET0 = 1; // 定时器0中断使能
EA = 1; // 打开总中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
}
/*********************************************************/
// 手动控制
/*********************************************************/
void ManualControl()
{
// 亮度减少
if(Key2==0) // 如果按键2被按下去
{
if(gIndex>0) // 只要当前亮度不为最低才能减少亮度
{
gIndex--; // 亮度降低一档
DelayMs(300); // 延时0.3秒
}
}
// 亮度增加
if(Key3==0) // 如果按键3被按下去
{
if(gIndex<9) // 只要当前亮度不为最高才能增加亮度
{
gIndex++; // 亮度增加一档
DelayMs(300); // 延时0.3秒
}
}
}
/*********************************************************/
// 自动控制
/*********************************************************/
void AutoControl(uchar num)
{
if(num<59) // 最亮
gIndex=9;
else if((num>65)&&(num<81)) // 第二亮
gIndex=8;
else if((num>87)&&(num<103)) // 第三亮
gIndex=7;
else if((num>109)&&(num<125))
gIndex=6;
else if((num>131)&&(num<147))
gIndex=5;
else if((num>153)&&(num<169))
gIndex=4;
else if((num>175)&&(num<191))
gIndex=3;
else if((num>197)&&(num<213))
gIndex=2;
else if((num>219)&&(num<235))
gIndex=1;
else if(num>241) // 最暗
gIndex=0;
}
//超声波初始化
void Init_ultrasonic_wave()
{
Trig4_P=0; //关闭发射
TMOD|=0x10; //设T1为方式1，GATE=1；
TH1=0;
TL1=0;
ET1=1; //允许T1中断
EA=1; //开启总中断
}
// 主函数
void main()
{
uchar i; // 循环变量
uint dist; // 保存测量结果
uchar ret;
LcdInit(); // 液晶功能初始化
LcdShowInit(); // 液晶显示内容初始化
AlarmInit(); // 报警值初始化
Trig4_P=0;
TimerInit(); // 定时器初始化
Init_ultrasonic_wave(); //超声波定时器初始化
LED=0; // 指示灯点亮(自动模式指示灯)
ret=Get_ADC0832(); // 获取AD采集结果(环境光照强度)
AutoControl(ret); // 上电先进行一次自动亮度控制
AutoControl(ret+7);
gIndex=9;
while(1)
{
dist=GetDistance4(); // 读取超声波模块4测量到的距离
LcdGotoXY(0,2); // 光标定位
LcdPrintNum(dist); // 显示传感器4测量到的距离
AlarmJudge4(dist); // 判断传感器4的测量距离是否需要报警
for(i=0;i<15;i++)
{
KeyScanf();
DelayMs(10);
}
/* 模式切换控制 */
if(Key1==0) // 如果按键1被按下去
{
LED=~LED; // 切换LED灯状态
DelayMs(10); // 延时消除按键按下的抖动
while(!Key1); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 延时消除按键松开的抖动
}
/* 亮度控制 */
if(LED==1) // 如果LED是灭的
{
ManualControl(); // 则进行手动控制
DelayMs(200);
}
else // 如果LED是亮的
{
ret=Get_ADC0832(); // 获取AD采集结果(环境光照强度)
AutoControl(ret); // 进行自动控制
DelayMs(200);
}
}
}
/*********************************************************/
// 定时器0服务程序，1毫秒
/*********************************************************/
void Timer0(void) interrupt 1
{
TH0 = 252; // 给定时器0的TH0装初值
TL0 = 24; // 给定时器0的TL0装初值
gTime++; // 每1毫秒，gTime变量加1
gCount++; // 每1毫秒，gCount变量加1
if(gCount==10) // 如果gCount加到10了
{
gCount=0; // 则将gCount清零，进入新一轮的计数
if(gIndex!=0) // 如果说台灯不是最暗的(熄灭)
{
Lamp=0; // 则把台灯点亮
}
}
if(gCount==gIndex) // 如果gCount计数到和gIndex一样了
{
if(gIndex!=9) // 如果说台灯不是最亮的
{
Lamp=1; // 则把台灯熄灭
}
}
}
void time1() interrupt 3 //T1中断用来计数器溢出,超过测距范围
{
TH1=0;
TL1=0;
}

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