超声波测距原理与C语言实现

"超声波测距代码是一个用于学习和实现超声波测距技术的程序，涵盖了完整的代码实现和相关硬件接口配置。" 本文将详细介绍超声波测距技术及其在该代码中的应用。超声波测距是一种利用超声波发射与接收的时间差来计算距离的方法，广泛应用于机器人导航、安防系统以及各种距离检测装置。 首先，代码中包含了必要的头文件和定义。`<AT89X51.H>`是针对AT89系列单片机的头文件，提供了相关的寄存器定义和指令集。`<intrins.h>`则包含了一些内联函数的定义，如延迟函数。同时，代码还定义了数码管显示的位选和数据口，以及超声波模块的控制引脚，例如外部中断和40kHz方波输出脚。 接下来，代码中定义了多个辅助函数，如`init()`用于初始化系统，`delay_nms()`和`delay100us()`提供不同时间精度的延时功能。这些延时函数在超声波测距中至关重要，因为它们确保了发射和接收超声波信号的精确时间间隔。`display()`函数负责4位数码管的显示，用于将测量的距离结果显示出来。`tran()`函数则是核心的超声波测量函数，它控制超声波的发送和接收，并计算出距离。 在超声波测距过程中，通常会有一个发送超声波的触发时刻，然后通过检测回波的接收时刻来计算距离。在该代码中，`tran()`函数可能会包括以下步骤： 1. 首先，通过设置控制引脚`csb`发送一个高电平脉冲，激发超声波传感器发射超声波。 2. 发送完成后，进入中断等待模式，等待超声波回波的接收。这里，外部中断`in`被用来检测传感器接收到回波的瞬间。 3. 当接收到回波时，记录当前时间，作为回波返回的时间戳。 4. 计算从发送到接收的时间差，转换为距离，通常是通过声速（约343米/秒）乘以时间差的一半得到。 5. 最后，将计算出的距离通过`display()`函数显示在数码管上。 在变量部分，`dis`存储了最终的距离值，`H`和`L`可能分别代表距离的高位和低位字节，`flag`用于标记测距状态，`high_time`和`low_time`记录了超声波回波的高电平和低电平时间，`m`可能是循环计数器。 此外，代码还定义了一个字符数组`leddata`，包含了0-9以及一些其他字符的数码管编码，用于显示不同的数值或符号。 这个超声波测距代码是基于AT89X51单片机实现的，通过控制超声波传感器的发送和接收，结合数码管显示，实现了简单的测距功能。学习者可以通过此代码了解超声波测距的基本原理和单片机编程技术。