本实验是基于MSP430利用HC-SR04超声波传感器进行测距，测距范围是3-65cm，讲得到的数据显示在LCD 1602液晶屏上。
模块工作原理如下
(1)采用 IO 触发测距，给至少 10us 的高电平信号;
(2)模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回;
(3)有信号返回，通过 IO 输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间
(4计算测试距离测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;
根据工作原理,我们可以选择两种模式驱动
1. 采用中断+定时器方式,将ECHO定义为上升沿下降沿都能触发中断,trig触发之后,echo高电平进中断打开定时器,echo低电平关闭定时器并统计定时器计数值
2. 采用普通IO+定时器模式,触发之后等待echo响应,响应时打开定时器,直到echo恢复低关闭定时器,获取时间
此处我采用的是第一种模式，利用MSP430的timerA 的捕获比较模式，在程序的中断中处理得到的数据，并转化成距离。
1：此模块不宜带电连接，如果要带电连接，则先让模块的 Gnd 端先连接。否则会影响
模块工作。
2：测距时，被测物体的面积不少于0.5平方米且要尽量平整。否则会影响测试结果。在下载程序的时候建议将连接echo的一端断开，避免出现不必要的问题。
可以参考这个视频资料
/**********************************************************下边是代码***************************************************/
//功能说明： 1602显示 超声波模块测距 串口发送至上位机 #include #include "Config.h" #include "1602.c" #include "UART.h" int count = 0; int flag = 0; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /***************????*******************************/ #define trig_H P2OUT|=BIT0 //???? #define trig_L P2OUT&=~BIT0 #define echo P2IN & BIT1 //???? uint cnt; unsigned long int tim_data,dista_data,dista_data_all,dista_data_sum; /***************??*******************************/ void delay(uint n) { uchar i; for(;n>0;n--) for(i=10;i>0;i--); } /********************??,????????***************/ void dista_f(unsigned long int distance_data) { dista_data_all=dista_data_all+distance_data; cnt=cnt+1; if(cnt==16) { cnt=0; dista_data_sum=dista_data_all>>4; dista_data_all=0; LCD1602_write_double(13,1,dista_data_sum); //?1602????? LCD1602_write_char(14,1,\'m\'); LCD1602_write_char(15,1,\'m\'); //Print_float(dista_data_sum, 2); } } /**************???io?********************/ void Init_IO() { P2DIR = 0XFD; P2OUT |= 0XFF; P2IE |= BIT1; //??P2???? P2IES &=~BIT1; //???????? } /**************??????******************/ void Init_Timer() { TACTL|=TACLR+TASSEL_2+ID_3; //???A??? //TACTL |= TASSEL1 + TACLR + ID0 + ID1 + MC0 + TAIE; //TACCR0 = 9999; } void InitTimerB(){ TBCTL=TBSSEL1+ID1+ID0+MC0+TBCLR;//选择1/8SMCLK 增计数 清除TAR TBCCTL0=CCIE;//CCR0中断允许 比较模式 TBCCR0=10000;//时间间隔10ms } /************???**************************/ void main( void ) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //????? Clock_Init(); InitTimerB(); Init_IO(); UART_Init(); Start_1602(); //??1602 tim_data=0;cnt=0;dista_data=0; delay(1000); //???? uchar string[] = "distance:"; LCD1602_write_str(0, 0, string); _EINT(); //????? while(1) { /*if(flag == 1) { Print_float(dista_data_sum, 2); flag = 0; }*/ trig_H; //????? delay(2); //??15us trig_L; //????? delay(50); //???? while(echo); //???? delay(1000); //???? } } /*****************************P2???*******************/ #pragma vector=PORT2_VECTOR __interrupt void port_init(void) { if(echo) //????? { TACTL|=TACLR+TASSEL_2+ID_3; TACTL|=MC_2; //?????,????????? P2IES|=BIT1; //??P2?????? } else //????? { TACTL=0; //????,???? TACTL|=TASSEL_2+ID_3; P2IES&=~BIT1; //??P2?????? tim_data=TAR; //???? dista_data=(tim_data*1000/58); //?????(??=us/58) //dista_data=(tim_data*17/100); dista_f(dista_data); //?????? } P2IFG&=~BIT1; // P2??????? } #pragma vector=TIMERB0_VECTOR __interrupt void TimerBINT() { count++; if(count>=300) { Print_float(dista_data_sum, 2); //flag = 1; count = 0; } }
/*********************************clock.c**********************************/ //**************************************************** //*************时钟源模块 //**************************************************** #include #include "config.h" #include "clock.h" /********************系统时钟初始化****************/ void init_clk(void) //初始化系统时钟 { uchar i; BCSCTL1 &=~XT2OFF; //打开XT2振荡器 BCSCTL2 |=SELM_2+SELS; do { IFG1 &=~OFIFG; //清除错误标志 for(i=0;i<0xff;i++); //延时等待 } while((IFG1 & OFIFG)!=0); IFG1 &=~ OFIFG; }
/*******************************************1602.c***********************************/ #include #include "Config.h" #include "clock.h" #include "1602.h" //************************************************************************* // 初始化IO口子程序 //************************************************************************* void LCD1602Port_init() { P4SEL = 0x00; P4DIR = 0xFF; //数据口输出模式 P5SEL = 0x00; P5DIR|= BIT5 + BIT6 + BIT7; //控制口设置为输出模式 } //*********************************************************************** // 显示屏命令写入函数 //*********************************************************************** void LCD1602_write_com(unsigned char com) { RS_CLR; RW_CLR; EN_SET; DataPort = com; //命令写入端口 delay_ms(5); EN_CLR; } //*********************************************************************** // 显示屏数据写入函数 //*********************************************************************** void LCD1602_write_data(unsigned char data) { RS_SET; RW_CLR; EN_SET; DataPort = data; //数据写入端口 delay_ms(5); EN_CLR; } //*********************************************************************** // 显示屏清空显示 //*********************************************************************** void LCD1602_clear(void) { LCD1602_write_com(0x01); //清屏幕显示 delay_ms(5); } //*********************************************************************** // 显示屏字符串写入函数 //*********************************************************************** void LCD1602_write_str(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) { if (y == 0) { LCD1602_write_com(0x80 + x); //第一行显示 } else { LCD1602_write_com(0xC0 + x); //第二行显示 } while (*s) { LCD1602_write_data( *s); s ++; } } //*********************************************************************** // 显示屏单字符写入函数 //*********************************************************************** void LCD1602_write_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char data) { if (y == 0) { LCD1602_write_com(0x80 + x); //第一行显示 } else { LCD1602_write_com(0xC0 + x); //第二行显示 } LCD1602_write_data( data); } //*********************************************************************** // 显示屏初始化函数 //*********************************************************************** void LCD1602_init(void) { LCD1602_write_com(0x38); //显示模式设置 delay_ms(5); LCD1602_write_com(0x08); //显示关闭 delay_ms(5); LCD1602_write_com(0x01); //显示清屏 delay_ms(5); LCD1602_write_com(0x06); //显示光标移动设置 delay_ms(5); LCD1602_write_com(0x0C); //显示开及光标设置 delay_ms(5); } void LCD1602_write_double(unsigned char x,unsigned char y,unsigned int data) { uchar i; for(i=0;i<6;i++) { if(i==2) LCD1602_write_char( x--, y, \'.\'); else { LCD1602_write_char( x--, y, 0x30+data%10); data=data/10; } } } void LCD1602_write_int(unsigned char x,unsigned char y,unsigned int data) { uchar i; for(i=0;i<2;i++) { LCD1602_write_char( x--, y, 0x30+data%10); data=data/10; } } void Start_1602() { LCD1602Port_init(); //系统初始化，设置IO口属性 delay_ms(100); //延时100ms LCD1602_init(); //液晶参数初始化设置 }
uart.h #ifndef _UART_H_ #define _UART_H_ #include "msp430x14x.h" void Print_Str(uchar *s); //************************************************************************* // MSP430????? //************************************************************************* void UART_Init() { U0CTL|=SWRST + CHAR; //??SWRST,8????? U0TCTL|=SSEL1; //SMCLK????? U0BR1=baud_h; //BRCLK=8MHZ,Baud=BRCLK/N U0BR0=baud_l; //N=UBR+(UxMCTL)/8 U0MCTL=0x00; //??????0,???9600bps ME1|=UTXE0; //UART0???? ME1|=URXE0; //UART0???? U0CTL&=~SWRST; IE1|=URXIE0; //??????? P3SEL|= BIT4 + BIT5; //??IO????????,??UART?? P3DIR|= BIT4; //??TXD0?????? } //************************************************************************* // ??0?????? //************************************************************************* void Send_Byte(uchar data) { while(!(IFG1&UTXIFG0)); //????????????? U0TXBUF=data; } //***************************************// void Print_float(unsigned int t, unsigned char position)//????? position ??????? { unsigned int s_int[5] = {0}; int i = 0; while(t>0) { s_int[i++] = t%10; t=t/10; } for(i=4;i>=0;i--) { if(i==position) { Send_Byte(0x30 + s_int[i]); Send_Byte(0x2E); } else { Send_Byte(0x30 + s_int[i]); } } //delay_ms(100); Send_Byte(\'m\'); Send_Byte(\'m\'); Send_Byte(\' \'); delay_ms(100); } //************************************************************************* // ??0??int??? //************************************************************************* void Print_int(unsigned int t) { unsigned int s_int[5]; unsigned int i = 1; while(t>0) { s_int[i] = t%10; t=t/10; i++; } i--; while(i) { Send_Byte(0x30 + s_int[i]); i--; } } //************************************************************************* // ??0??????? //************************************************************************* void Print_Str(uchar *s) { while(*s != \'\0\') { Send_Byte(*s++); } } #endif
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