芯耀
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资料清单：C程序+仿真+设计报告+使用说明+元件清单+操作视频
仿真版本：Proteus8.6及以上版本
程序编译：Keil5 C51
编程语言：C语言
设计编号：【H04】
1. 简介
本文提出了一种基于51单片机的带温度补偿的超声波测距系统。该设计使用AT89C51单片机、DS18B20温度传感器模块、HC_SR04超声波测距模块、LCD1602显示模块以及声光报警模块。用户可设置报警阈值，当实际距离小于设定阈值时启动声光报警。
2. 主要功能
a.通过LCD1602显示实际距离、报警阈值、当前温度。
b.通过独立按键设置报警阈值。
c.当实际距离小于设定阈值时启动声光报警，并且报警频率随着距离减小而增加。
3. 源程序(Keil5)
本设计采用keil5 C51软件(内附安装包)实现程序设计。如需用keil4打开程序，可自行通过.c和.h文件新建工程即可。
#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 = P2^6; // 1602液晶的EN管脚
sbit Trig_P = P2^0; // 超声波模块的Trig管脚
sbit Echo_P = P2^1; // 超声波模块的Echo管脚
sbit KeySet_P = P1^1; // “设置”按键的管脚
sbit KeyDown_P = P1^3; // “减”按键的管脚
sbit KeyUp_P = P1^2; // “加”按键的管脚
sbit Buzzer_P = P1^0; // 蜂鸣器的管脚
sbit Led_P = P1^0; // LED报警灯的管脚
sbit DQ = P1^4; // 温度传感器的引脚定义
uint gAlarm; // 报警距离变量
float gSpeed; // 保存超声波的速度值
/*********************************************************/
// 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++);
}
/*********************************************************/
// 延时15微秒
/*********************************************************/
void Delay15us(void)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*********************************************************/
// 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!='')
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
}
/*********************************************************/
// 在液晶上显示温度
/*********************************************************/
void LcdPrintTemp(int temp)
{
if(temp<0)
{
LcdWriteData('-'); // 负号
temp=0-temp; // 负数转为正数
}
if(temp>999)
{
LcdWriteData(temp/1000+0x30); // 百位
}
LcdWriteData(temp%1000/100+0x30); // 十位
LcdWriteData(temp%100/10+0x30); // 个位
LcdWriteData('.'); // 小数点
LcdWriteData(temp%10+0x30); // 小数后一位
LcdWriteData(0xdf); // 摄氏度符号
LcdWriteData('C');
LcdWriteData(' ');
}4. 仿真proteus8.6
本设计采用proteus8.6软件(内附安装包)实现仿真设计，如下图所示。proteus软件一般存在高低版本兼容问题，该仿真是通过proteus8.6导出的，所以请尽量使用proteus8.6打开文件，低于proteus8.6的版本不能够正常使用，高于proteus8.6的版本除了proteus8.8/8.9理论上可以正常使用。
设置报警阈值：
当实际距离小于设定阈值时启动声光报警：
5. 设计报告
设计报告主要包括硬件电路、软件设计、仿真调试等等，仅供参考。
6. 资料清单
设计资料主要包括C程序+仿真+设计报告+使用说明+元件清单+操作视频等。
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