蓝桥杯之超声波
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2022-07-01 18:17:38
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超声波原理
电路结构
发射电路
接收电路
超声波硬件电路我们不用过多关心，需要我们关心的如何编写其驱动程序，这里为了言简意洁，给出驱动的原理和程序即可。
首先我们要知道超声波发送和接收的引脚在哪
在此处可以看见这个跳帽的位置，N_A1就是发射的引脚，而N_B1就是接收的引脚(这里刚学的的同学，可以仔细看一下电路),因此我们知道了
N_A1所连接的P10就是发射引脚，N_B1所连接的P11就是接收引脚
知道了引脚后，解释原理
发射和接收的原理
发射
由单片机产生8个38KHZ的脉冲信号，加到超声波探头的引脚上，使内部的压电晶片产生共振，向外发射超声波。
因此程序方面，需要有超声波发生程序(38k是因为接收电路是红外电路，决定，这点可以记住就行)
//超声波发生程序,此处是一个周期为26us，也就是频率为1/26us,接近38k
void SendWaves()
{
uchar i=8;
while(i--)
{
Sonic_Txd=1;
Delay13us();
Sonic_Txd=0;
Delay13us();
}
}
接收
接收原理：当接收到38k的发射信号后，接收引脚将由高电平变为低电平，因此程序的设计可以启用一个定时器，在
发射的时候清空定时器的初值，然后开始发送超声波并且开启计时，当引脚电平变为低电平的时候则结束计时，并通
过定时器来计算发射到接收的时间，用 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;即可计算出距离！
为了节省单片机的资源，这里采用PCA模块的定时器，专用于超声波
//首先是PCA的初始化,下面的程序只执行一次，放在man函数后面运行一次即可
CPMD |= 0x08 //将定时器时钟设置为SYSSclk（这里为11.0592MHZ）,因为采用查询法，关闭溢出中断
CCON = 0x00 //将溢出位CF置零，将CR置零停止PCA计数
//这里就初始化完成了，我们要的只是这个定时器的定时和查询是否溢出效果就OK
//至于其它PWM和捕获匹配等，自行了解
//超声波测距
void SonicDrive()
{
uint time,distance;
SendWaves();
CH = 0; //清空定时器的初值
CL = 0;
CR = 1; //开启计时
//当没有接收到信号，并且没有超时的时候，一直在这里循环
while((Sonic_Rxd) && (CF==0)); ?/注意这里while后面的分号！
//当退出的时候，有两种情况，要么接收到了信号，要么超时了！
CR= 0; //首先要关闭计时！
if(CF == 1) //如果是因为超时退出
{
CF = 0; //清除溢出标志
/*
此处放超时的程序，看要求，不显示，或者返回一个什么东西
*/
}
else //否则，则应该是接收到信号而退出
{
time = (CH * 256) + CL; //将计时器的计时取出，合并数据
distance = (uint)((time * 0.017) / 11.0592); //计算距离
/*
此处可以放对距离的处理，进行显示，或者数据计算平均值之类的，怎么精确怎么来
*/
}
}
//注：因为我手上没有转接板，此处程序没有经过验证，知识提供思路，具体需要具体分析。多思考
对PCA有任何疑问的可以参照STC15F2K60S2手册进行查找。
本文地址：https://blog.csdn.net/qq_37429313/article/details/107942703