仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)
单片机源程序如下:
- #include <reg52.h>
- #include <intrins.h>
- #define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以用uchar代替
- #define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
- 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 = P2^7; // 1602液晶的RS管脚
- sbit LcdRw_P = P2^6; // 1602液晶的RW管脚
- sbit LcdEn_P = P2^5; // 1602液晶的EN管脚
- sbit Trig_P = P2^2; // 超声波模块的Trig管脚
- sbit Echo_P = P2^3; // 超声波模块的Echo管脚
- sbit KeySet_P = P3^2; // “设置”按键的管脚
- sbit KeyDown_P = P3^3; // “减”按键的管脚
- sbit KeyUp_P = P3^4; // “加”按键的管脚
- sbit Buzzer_P = P2^1; // 蜂鸣器的管脚
- sbit Led_P = P2^0; // LED报警灯的管脚
- uint gAlarm; // 报警距离变量
- /*********************************************************/
- // 单片机内部EEPROM不使能
- /*********************************************************/
- 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();
- }
- /*********************************************************/
- // 擦除单片机内部EEPROM的一个扇区
- // 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();
- }
- /*********************************************************/
- // 毫秒级的延时函数,time是要延时的毫秒数
- /*********************************************************/
- 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,cmd就是要写入的命令
- /*********************************************************/
- 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;
- }
- /*********************************************************/
- // 1602液晶初始化函数
- /*********************************************************/
- 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
- }
- /*********************************************************/
- // 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
- }
- /*********************************************************/
- // 计算测到的距离
- /*********************************************************/
- uint GetDistance(void)
- {
- uint ss; // 用于记录测得的距离
- TH0=0;
- TL0=0;
- Trig_P=1; // 给超声波模块一个开始脉冲
- DelayMs(1);
- Trig_P=0;
- while(!Echo_P); // 等待超声波模块的返回脉冲
- TR0=1; // 启动定时器,开始计时
- while(Echo_P); // 等待超声波模块的返回脉冲结束
- TR0=0; // 停止定时器,停止计时
- ss=((TH0*256+TL0)*0.034)/2; // 距离cm=(时间us * 速度cm/us)/2
- return ss;
- }
- /*********************************************************/
- // 按键扫描
- /*********************************************************/
- void KeyScanf()
- {
- uchar i;
- uchar dat1,dat2;
- if(KeySet_P==0) // 判断是否有按键按下
- {
- 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
-
- LcdGotoXY(1,2); // 液晶第二行刷新显示
- LcdPrintStr("alarm= cm");
- LcdGotoXY(1,8); // 显示当前的报警值
- LcdPrintNum(gAlarm);
- i=1;
- while(i)
- {
- if(KeyDown_P==0) // 报警值减的处理
- {
- DelayMs(300);
- if(gAlarm>2)
- gAlarm--;
- LcdGotoXY(1,8);
- LcdPrintNum(gAlarm);
- }
- if(KeyUp_P==0) // 报警值加的处理
- {
- DelayMs(300);
- if(gAlarm<400)
- gAlarm++;
- LcdGotoXY(1,8);
- LcdPrintNum(gAlarm);
- }
-
- if(KeySet_P==0) // 再次按下设置键的判断
- {
- 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
- LcdGotoXY(1,0); // 液晶恢复测量时的内容显示
- LcdPrintStr(" S= cm ");
- i=0;
- }
- }
-
- dat1=gAlarm/100;
- dat2=gAlarm%100;
- Sector_Erase(0x2000);
- EEPROM_Write(0x2000,dat1);
- EEPROM_Write(0x2001,dat2);
- }
- }
- /*********************************************************/
- // 报警判断
- /*********************************************************/
- void AlarmJudge(uint ss)
- {
- uchar i;
- float alr1,alr2,alr3,alr4;
- alr1=gAlarm/4.00*1;
- alr2=gAlarm/4.00*2;
- alr3=gAlarm/4.00*3;
- alr4=gAlarm/4.00*4;
- // 报警频率最快
- if(ss<alr1)
- {
- for(i=0;i<10;i++)
- {
- Led_P=0;
- Buzzer_P=0;
- DelayMs(50);
- Led_P=1;
- Buzzer_P=1;
- DelayMs(50);
- KeyScanf();
- }
- }
- // 报警频率第二快
- else if(ss<alr2)
- {
- for(i=0;i<5;i++)
- {
- Led_P=0;
- Buzzer_P=0;
- DelayMs(100);
- Led_P=1;
- Buzzer_P=1;
- DelayMs(100);
- KeyScanf();
- }
- }
- // 报警频率第三快
- else if(ss<alr3)
- {
- for(i=0;i<2;i++)
- {
- Led_P=0;
- Buzzer_P=0;
- DelayMs(200);
- Led_P=1;
- Buzzer_P=1;
- DelayMs(200);
- KeyScanf();
- }
- }
- // 报警频率最慢
- else if(ss<alr4)
- {
- for(i=0;i<2;i++)
- {
- Led_P=0;
- Buzzer_P=0;
- DelayMs(300);
- Led_P=1;
- Buzzer_P=1;
- DelayMs(300);
- KeyScanf();
- }
- }
- // 不报警
- else
- {
- Led_P=1;
- Buzzer_P=1;
- for(i=0;i<100;i++)
- {
- KeyScanf();
- DelayMs(10);
- }
- }
- }
- /*********************************************************/
- // 主函数
- /*********************************************************/
- void main()
- {
- uchar dat1,dat2;
- uint dist;
-
- Trig_P=0;
-
- LcdInit(); // 执行液晶初始化
- TMOD = 0x01; // 选择定时器0,并且确定是工作方式1(为了超声波模块测量距离计时用的)
- LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0行第0列
- LcdPrintStr(" HC-SR04 System "); // 第0行显示“HC-SR04 System”
- LcdGotoXY(1,0); // 定位到第1行第0列
- LcdPrintStr(" S= cm "); // 第1行显示“S= cm”
- dat1=EEPROM_Read(0x2000); // 从EEPROM读取报警值
- dat2=EEPROM_Read(0x2001);
- gAlarm=dat1*100+dat2;
- if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果读取到的报警值异常(等于0或大于400则认为异常)
- {
- gAlarm=25; // 重新赋值报警值为25
- }
- while(1)
- {
- dist=GetDistance(); // 通过超声波模块获取距离
- LcdGotoXY(1,7); // 定位到第1行第7列
- LcdPrintNum(dist); // 将获取到的距离在液晶上面显示
- AlarmJudge(dist); // 判断一下是否需要报警,是的话则报警
- }
- }
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