LanqiaoカップMCUの基本的な知識-----（9）超音波レンジング
超音波測距の原理：
超音波送信機は、特定の方向に超音波を放射し、発射時間と同時に計時を開始します。超音波は空中を伝播し、途中で障害物に遭遇するとすぐに戻ります。超音波受信機は、反射を受信するとすぐに計時を停止します。波。空気中の超音波の伝播速度は340m / sです。タイマーによって記録された時間tに従って、発射点と障害物の間の距離（s）を計算できます。つまり、s = 340t / 2です。これは、いわゆる時差測距法です。
超音波測距の原理は、既知の空気中の超音波の伝播速度を使用し、音波が障害物に遭遇して送信後に反射する時間を測定し、送信ポイントから障害物までの実際の距離を計算することです。送信と受信の時間差について。超音波測距の原理はレーダーの原理と同じであることがわかります。
距離測定の式は次のように表されます。L= C×T
、ここでLは測定された距離の長さ、Cは空気中の超音波の伝搬速度、Tは測定された距離伝搬の時間差です（Tは放出から受信までの時間値）。
超音波距離測定は、主に反転リマインダー、建設現場、工業用地などでの距離測定に使用されます。現在の距離測定範囲は100メートルに達することができますが、測定精度はセンチメートルのオーダーにしか達しません。
超音波は、指向性の放出が容易で、指向性が高く、強度の制御が容易で、測定対象物と直接接触しないという利点があるため、液高測定の理想的な方法です。正確な液面測定ではミリメートルレベルの測定精度を達成する必要がありますが、現在の家庭用超音波測距特殊集積回路はミリメートルレベルの測定精度にすぎません。
コアコード：
//切记，计算距离不使用分频
sbit TX = P1^0; //发射引脚
sbit RX = P1^1; //接收引脚
void main(void)
{
cls();
AUXR = 0x80;
TMOD = 0x10; //配置定时器工作模式
TH0 = 0xcd;
TL0 = 0xd4;
TH1 = 0;
TL1 = 0;
TR0 = 1; //启动定时器
EA = 1;
ET0 = 1; //打开定时器0中断
while(1)
{
/** 100毫秒更新一次数据 */
if(s_flag)
{
s_flag = 0;
send_wave(); //发送方波信号
TR1 = 1; //启动计时
while((RX == 1) && (TF1 == 0)); //等待收到脉冲，没有计满溢出
TR1 = 0; //关闭计时
//发生溢出
if(TF1 == 1)
{
TF1 = 0;
distance = 9999; //无返回
}
else
{
/** 计算时间 */
time=TH1*256+TL1;
distance = (unsigned int)(time*0.017); //计算距离
}
TH1 = 0;
TL1 = 0;
}
}
}
//12us
void Delay12us()//@11.0592MHz
{
unsigned char i;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
i = 30;
while (--i);
}
void send_wave()//发送八段脉冲波(40Khz)
{
unsigned char i = 8;
while(i --)
{
TX = 1;
Delay12us();
TX = 0;
Delay12us();
}
}
試験結果：
コード全体を貼り付けます
#include <stc15f2k60s2.h>
#include "intrins.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit TX = P1^0; //发射引脚
sbit RX = P1^1; //接收引脚
uchar tab[] = {
0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, 0xff};
uchar dspbuf[] = {
10,10,10,10,10,10,10,10};
uint distance,time = 0;
uchar s_flag = 0;
void display();
void load();
void Delay12us();
void send_wave();
void cls()
{
P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;
P0 = 0xff;
P2 = 0x1f;
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;
P0 = 0x00;
P2 = 0x1f;
}
void main(void)
{
cls();
AUXR = 0x80;
TMOD = 0x10; //配置定时器工作模式
TH0 = 0xcd;
TL0 = 0xd4;
TH1 = 0;
TL1 = 0;
TR0 = 1; //启动定时器
EA = 1;
ET0 = 1; //打开定时器0中断
while(1)
{
/** 200毫秒更新一次数据 */
if(s_flag)
{
s_flag = 0;
/** 关闭定时器0中断:计算超声波发送到返回的时间 */
// ET0 = 0;
send_wave(); //发送方波信号
TR1 = 1; //启动计时
while((RX == 1) && (TF1 == 0)); //等待收到脉冲，没有计满溢出
TR1 = 0; //关闭计时
//发生溢出
if(TF1 == 1)
{
TF1 = 0;
distance = 9999; //无返回
}
else
{
/** 计算时间 */
time=TH1*256+TL1;
distance = (unsigned int)(time*0.017); //计算距离
}
TH1 = 0;
TL1 = 0;
}
}
}
//定时器0中断服务函数
void time0() interrupt 1 //默认中断优先级 1
{
static unsigned int intr = 0;
if(++intr == 100){
s_flag = 1;intr = 0;}
display();
}
void load()
{
dspbuf[5] = distance/100;
dspbuf[6] = distance%100/10;
dspbuf[7] = distance%10;
}
void Delay12us()//@11.0592MHz
{
unsigned char i;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
i = 30;
while (--i);
}
void send_wave()//发送八段脉冲波(40Khz)
{
unsigned char i = 8;
while(i --)
{
TX = 1;
Delay12us();
TX = 0;
Delay12us();
}
}
void display()
{
static unsigned char dspcom = 0;
load();
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
P0 = 0xff;
P2 = 0x1f;
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;
P0 = 1 << dspcom;
P2 = 0x1f;
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
P0 = tab[dspbuf[dspcom]];
P2 = 0x1f;
if(++dspcom == 8) dspcom = 0;
}
現時点では、多くの人が12usの遅延をどうするか疑問に思うでしょう。
