V端口是5V供电，G是负极，T为板卡端口38（gpio28），E为板卡端口40（gpio29）。
原理为时间差乘以速率来计算距离。
gcc distance_sensor.c -o distance_sensor -lwiringPi #编译C语言
./distance_sensor #运行程序
运行程序 python distance_sensor.py
最后试了试将程序改为labview通过LINX嵌入式部署到树莓派，最后测试有问题。感觉是时间控制方面有问题，夜深了，留待下次解决吧。
#include"reg52.h"#include"intrins.h"
#define uchar unsigned char//无符号8位
#define uint unsigned int//无符号16位
#define ulong unsigned long//无符号32位
sbit K1=P1^0 //按下K1后，开始测距
sbit LEDRed=P1^1//测距指示灯，亮表示正在测距，灭表示测距完成
//sbit BEEP=P1^2 //报警测量超出范围
sbit Trig=P2^5 //HC-SR04触发信号输入
sbit Echo=P2^6 //HC-SR04回响信号输出
float xdata DistanceValue=0.0//测量的距离值
float xdata SPEEDSOUND //声速
float xdata XTALTIME //单片机计数周期
uchar xdata stringBuf[6] //数值转字符串缓冲
//LCD1602提示信息
uchar code Prompts[][16]=
{
{"Measure Distance"}, //测量距离
{"- Out of Range -"}, //超出测量范围
{"MAX range 400cm "}, //测距最大值400cm
{"MIN range 2cm "}, //测距最小值2cm
{""}, //清屏
{" Press K1 Start "} //按键开始测量
}
uchar xdata DistanceText[]="Range: " //测量结果字符串
uchar xdata TemperatureText[]="Temperature:"//测量温度值
extern void LCD_Initialize() //LCD初始化
extern void LCD_Display_String(uchar *, uchar)//字符串显示
extern void ReadTemperatureFromDS18B20() //从DS18B20读取温度值
extern int xdata CurTempInteger
//毫秒延时函数
void DelayMS(uint ms)
//20微秒延时函数
void Delay20us()
//HCSR04初始化
void HCSR04_Initialize()
//测量距离
float MeasuringDistance()
//测距的数值排序求平均
float DistanceStatistics()
//输出距离值到LCD1602上
void DisplayDistanceValue(float dat)
//将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度，不包括'\0'结束符
uchar UnsigedIntToString(uint value)
//蜂鸣器
//void Beep(uchar time)
//显示温度值
void DisplayTemperatureValue()
void main()
{
LCD_Initialize()//LCD1602初始化
LCD_Display_String(Prompts[0],0x00)
LCD_Display_String(Prompts[5],0x40)
ReadTemperatureFromDS18B20() //测温度
HCSR04_Initialize()//HC-SR04初始化
while(1)
{
if(K1==0)
{
DelayMS(5)
if(K1==0)
{
//Beep(1)
while(K1==0)
LEDRed=0
ReadTemperatureFromDS18B20()//测温度
DisplayTemperatureValue()
if(CurTempInteger<14)
CurTempInteger=14
else if(CurTempInteger>26)
CurTempInteger=26
SPEEDSOUND=334.1+CurTempInteger*0.61//计算声速
DistanceValue=DistanceStatistics() //测距并返回距离值
DisplayDistanceValue(DistanceValue)//显示距离值
LEDRed=1
}
}
}
}
//测距的数值排序求平均
float DistanceStatistics()
{
uchar i,j
float disData[7],t
//连续测距
for(i=0i<7i++)
{
disData=MeasuringDistance()
DelayMS(80)
}
//排序
for(j=0j<=6j++)
{
for(i=0i<7-ji++)
{
if(disData>disData[i+1])
{
t=disData
disData=disData[i+1]
disData[i+1]=t
}
}
}
return (disData[2]+disData[3]+disData[4])/3
}
//测量距离
float MeasuringDistance()
{
//最大定时时间约65ms
TH0=0
TL0=0
//生成20us的脉冲宽度的触发信号
Trig=1
Delay20us()
Trig=0
//等待回响信号变高电平
while(!Echo)
TR0=1 //启动定时器0
//等待回响信号变低电平
while(Echo)
TR0=0 //关闭定时器0
//返回距离值(mm)
return (SPEEDSOUND*XTALTIME*((float)TH0*256+(float)TL0))/2000
}
//HCSR04初始化
void HCSR04_Initialize()
{
//计算单片机计数周期 晶振=11.953M 单位us
XTALTIME=12/11.953
//温度25度时声速的值
SPEEDSOUND=334.1+25*0.61
Trig=0
Echo=0
TMOD=0x01
}
//输出距离值到LCD1602上
void DisplayDistanceValue(float dat)
{
uchar i=0,j=0,len
uint value
value=(uint)dat
//范围检查大于4000mm和小于20mm都为超出测量范围
if(value>4000)
{
LCD_Display_String(Prompts[1],0x00)
LCD_Display_String(Prompts[2],0x40)
//Beep(2)
}
else if(value<20)
{
LCD_Display_String(Prompts[1],0x00)
LCD_Display_String(Prompts[3],0x40)
//Beep(2)
}
else
{
//将数值转换成字符串
len=UnsigedIntToString(value)
//保留1位小数
while(stringBuf!='\0')
{
if(len-j==1)
{
DistanceText[6+j]='.'
j++
}else
{
DistanceText[6+j]=stringBuf
i++
j++
}
}
DistanceText[6+j]='c'
j++
DistanceText[6+j]='m'
i=7+j
//剩余位置补空格
while(i<16)
{
DistanceText=' '
i++
}
//LCD_Display_String(Prompts[0],0x00)
LCD_Display_String(DistanceText,0x40)
}
}
//显示温度值
void DisplayTemperatureValue()
{
TemperatureText[13]=CurTempInteger/10+'0'
TemperatureText[14]=CurTempInteger+'0'
TemperatureText[15]='C'
LCD_Display_String(TemperatureText,0x00)
}
//将无符号的整数转成字符串，返回字符串长度
uchar UnsigedIntToString(uint value)
{
uchar i=0,t,length
//从个位开始转换
do
{
stringBuf='0'+value
value=value/10
i++
}while(value!=0)
length=i
//将字符串颠倒顺序
for(i=0i<(length/2)i++)
{
t=stringBuf
stringBuf=stringBuf[length-i-1]
stringBuf[length-i-1]=t
}
stringBuf[length]='\0'
return length
}
//蜂鸣器
//延时函数 毫秒 @12.000MHz
void DelayMS(uint ms)
{
uchar i, j
while(ms--)
{
_nop_()
i = 2
j = 239
do
{
while (--j)
}while (--i)
}
}
//延时函数 20微秒 @12.000MHz
void Delay20us()
{
uchar i
_nop_()
i = 7
while (--i)
}
//定时器0中断
void Timer0() interrupt 1
{
}
//DS18B20代码：
#include
#include
#define uchar unsigned char //无符号8位
#define uint unsigned int //无符号16位
//定义DS18B20端口DS18B20_DQ
sbit DS18B20_DQ = P2^7
//当前采集的温度值整数部分
int xdata CurTempInteger
//当前采集的温度值小数部分
int xdata CurTempDecimal
void Delayus(uint count)
{
while (--count)
}
uchar Reset_DS18B20()
{
uchar status
DS18B20_DQ=1
Delayus(1)
//开始复位过程
DS18B20_DQ=0 //数据线拉低
Delayus(100) //延时480us-960us
DS18B20_DQ=1 //数据线拉高
Delayus(10) //延时15us-60us
status=DS18B20_DQ//读取数据线上的状态
Delayus(120)
return status
}
void WriteByteToDS18B20(uchar dat)
{
uchar i
for(i=0i<8i++)
{
DS18B20_DQ=0
DS18B20_DQ=dat&0x01 //发送1位数据
Delayus(15) //延时60us以上
DS18B20_DQ=1 //释放总线，等待总线恢复
dat>>=1 //准备下一位数据
}
}
uchar ReadByteFromDS18B20()
{
uchar i,dat=0
for(i=0i<8i++)
{
DS18B20_DQ=0 //拉低总线，产生读信号
dat>>=1
DS18B20_DQ=1//释放总线，准备读1位数据
Delayus(2)//延时4us
if(DS18B20_DQ) dat|=0x80//合并每位数据
Delayus(15)//延时60us
DS18B20_DQ=1//拉高总线，准备读下1位数据
}
return dat
}
void ReadTemperatureFromDS18B20()
{
uchar flag=0//正负符号标志
//存储当前采集的温度值
uchar TempValue[]={0,0}
if(Reset_DS18B20())
{
CurTempInteger=255
CurTempDecimal=0
}
else
{
WriteByteToDS18B20(0xCC)//跳过ROM命令
WriteByteToDS18B20(0x44)//温度转换命令
Reset_DS18B20()//复位
WriteByteToDS18B20(0xCC)//跳过ROM命令
WriteByteToDS18B20(0xBE)//读取温度暂存器命令
TempValue[0]=ReadByteFromDS18B20()//先读低字节温度值
TempValue[1]=ReadByteFromDS18B20()//后读高字节温度值
Reset_DS18B20()//复位
//计算温度值
//先进行正温度与负温度判断，高5位全为1（0xF8）则为负数
if((TempValue[1]&0xF8)==0xF8)
{
//负温度计算：取反加1，低字节为0时，高字节取反加1，否则不需要。
TempValue[1]=~TempValue[1]
TempValue[0]=~TempValue[0]+1
if(TempValue[0]==0x00) TempValue[1]++
flag=1//负数标志
}
//将温度值分为整数和小数两部分存储(默认为12位精度)
CurTempInteger=((TempValue[1]&0x07)<<4)|((TempValue[0]&0xF0)>>4) if(flag) CurTempInteger=-CurTempInteger
CurTempDecimal=(TempValue[0]&0x0F)*625
}
}
//LCD1602程序代码：
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Delay4us(){_nop_()_nop_()_nop_()_nop_()}
sbit LCD_RS=P2^0
sbit LCD_RW=P2^1
sbit LCD_EN=P2^2
void LCDDelay(uint ms)
{
uchar i, j
while(ms--)
{
_nop_()
i = 2
j = 239
do
{
while (--j)
}while (--i)
}
}
bit LCD_Busy_Check()
{
bit result
LCD_RS=0LCD_RW=1LCD_EN=1
Delay4us()
result=(bit)(P0&0x80)
LCD_EN=0
return result
}
void Write_LCD_Command(uchar cmd)
{
while(LCD_Busy_Check())
LCD_RS=0LCD_RW=0 LCD_EN=0_nop_()_nop_()
P0=cmdDelay4us()
LCD_EN=1Delay4us()LCD_EN=0
}
void Write_LCD_Data(uchar dat)
{
while(LCD_Busy_Check())
LCD_RS=1LCD_RW=0LCD_EN=0
P0=datDelay4us()
LCD_EN=1Delay4us()LCD_EN=0
}
void LCD_Set_POS(uchar pos)
{
Write_LCD_Command(pos|0x80)
}
void LCD_Initialize()
{
Write_LCD_Command(0x01)LCDDelay(5)
Write_LCD_Command(0x38)LCDDelay(5)
Write_LCD_Command(0x0C)LCDDelay(5)
Write_LCD_Command(0x06)LCDDelay(5)
}
void LCD_Display_String(uchar *str, uchar LineNo)
{
uchar k
LCD_Set_POS(LineNo)
for(k=0k<16k++)
{
Write_LCD_Data(str[k])
}
}
void LCD_Display_OneChar(uchar Dat, uchar X, uchar Y)
{
Y &= 0x01//限制Y不能大于1(2行，0-1)
X &= 0x0F //限制X不能大于15(16个字符，0-15)
if(Y) {X |= 0x40} //当要在第二行显示时地址码+0x40
X |= 0x80//算出指令码
Write_LCD_Command(X)
Write_LCD_Data(Dat)
}
