基于51单片机的超声测距程序设计

超声波测距原理是利用超声波在空气中传播的速度恒定，通过测量超声波在空气中传播的时间，从而计算出被测物体与发射超声波的传感器之间的距离。下面是基于51单片机的超声测距程序设计。

首先，需要连接超声波传感器和51单片机，将超声波传感器的Trig引脚连接到P1.0，Echo引脚连接到P1.1。

程序主要分为两个部分：超声波发射和接收处理。

超声波发射部分：

void send_wave()
{
    TH0 = 0;    // 定时器初值清零
    TL0 = 0;
    P1_0 = 1;   // Trig引脚置高
    delay_us(10);   // 发射超声波持续10us
    P1_0 = 0;   // Trig引脚置低
}

超声波接收处理部分：

unsigned int get_distance()
{
    unsigned int distance;
    unsigned long time;

    P1_1 = 1;   // Echo引脚置高
    delay_us(10);
    P1_1 = 0;   // Echo引脚置低

    while(!P1_1);   // 等待Echo引脚变高
    TR0 = 1;    // 启动定时器
    while(P1_1);    // 等待Echo引脚变低
    TR0 = 0;    // 关闭定时器

    time = TH0 * 256 + TL0; // 计算时间
    distance = time * 0.017; // 计算距离，单位为厘米

    return distance;
}

其中，定时器T0需要配置为模式1，计数器初值为0，时钟源为系统时钟，时钟频率为12MHz。delay_us()函数用于延时，具体实现可以参考51单片机的延时函数实现。

完整代码如下：

#include <reg51.h>

void delay_us(unsigned int time) // 延时函数，单位为微秒
{
    unsigned int i;
    while(time--)
    {
        for(i = 0; i < 12; i++);
    }
}

void send_wave()
{
    TH0 = 0;    // 定时器初值清零
    TL0 = 0;
    P1_0 = 1;   // Trig引脚置高
    delay_us(10);   // 发射超声波持续10us
    P1_0 = 0;   // Trig引脚置低
}

unsigned int get_distance()
{
    unsigned int distance;
    unsigned long time;

    P1_1 = 1;   // Echo引脚置高
    delay_us(10);
    P1_1 = 0;   // Echo引脚置低

    while(!P1_1);   // 等待Echo引脚变高
    TR0 = 1;    // 启动定时器
    while(P1_1);    // 等待Echo引脚变低
    TR0 = 0;    // 关闭定时器

    time = TH0 * 256 + TL0; // 计算时间
    distance = time * 0.017; // 计算距离，单位为厘米

    return distance;
}

void main()
{
    TMOD = 0x01;    // 定时器T0工作模式1
    TH0 = 0;    // 定时器初值清零
    TL0 = 0;

    while(1)
    {
        send_wave();    // 发射超声波
        unsigned int distance = get_distance();  // 获取距离
        // 处理距离数据，可以通过串口发送到上位机进行显示
    }
}