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DIY智能小车——超声波与液晶显示

这是我的第一篇小博客~本人正在参加电子设计竞赛的校赛,想起了多年前,啊呸,一年前学过的51单片机,自从学完后就放到了箱底被我冷落,今日重新拿起板子,既然学了,就要做点东西,学以致用嘛~(话说markdown写博客还真是爽~)

主要实现了以下的功能:

  • 超声波HCSR-04实现避障功能
  • 1602液晶显示与障碍物的距离
  • 自动避障
  • 寻迹(手机端控制是否进入寻迹模式)
  • 调速(没用中断,自己写的PWM波形函数)
  • 手机蓝牙控制(前进、后退、加速、减速等)

如果对本文有疑问或者想找男朋友,可以联系我,点击此处有我联系方式

成果

电路图

成品

Oh, no, PCB有点粗暴,就不放了,我队友花了几个星期学的Altium Designer,有课的情况下学了大概三个星期,弄得我也手痒,有空学一下~

超声波避障

HC-SR04模块的具体使用就不说了,百度一大把,以及,卖模块的淘宝商家手里肯定也有相关的资料。外加本人主要负责写代码,直接结合代码说明,都有备注,以及能运行~

超声波是根据发射声波后,接受回声,根据回声持续的时间计算的距离。

1602 显示距离

1602的话,emmmmmm,学过51单片机的应该都比较熟了。

避障与距离部分程序

这里仅仅是超声波避免障碍和1602显示距离的程序哦~

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#include<reg52.h>   
#include <intrins.h>
#include <math.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/****************1602的I/O口******************/
sbit rs = P1^1; //1602写命令模式
sbit lcden = P3^3; //1602使能端
sbit state = P0^7; //1说明液晶繁忙
/*********模式选择端口************/
sbit key = P2^4; //用来切换寻迹或者避障
/***************超声波**I/O口******************/
sbit trig = P1^0; //发射端与接收端,通过echo的
sbit echo = P3^2; //电平变化来计算距离,与外部中断同一个IO口
/***************测试灯**I/O口******************/
sbit led = P2^0; //写代码用的测试口,keil这玩意又不能像其他编译器,输出个东西看看程序执行的怎么样,只能通过灯的亮灭进行判断了。
/***************定义全局变量******************/
uchar table1[] = "Distance:"; //1602显示
uchar table2[] = "cm";
uchar table3[] = "Tracing"; //寻迹显示
uchar flag_ula; //超声波接收标志
float distance; //计算距离
/****************函数声明******************/
/***********************延时类函数***********************/
void Delayms(uint x) //延时一毫秒
{
uint a, b;
for(a = x; a > 0; a--)
for(b = 110; b > 0; b--);
}

void Delay10us(unsigned char i) //延时10微秒
{
unsigned char j;
do
{
j = 10;
do
{
_nop_();
}
while(--j);
}
while(--i);
}
/***************初始化中断************/
void init_T0()
{
TMOD = 0x01;
TH0 = 0;
TL0 = 0;
EA = 1;
IT0 = 1; //设置电平引发中断,与echo对应
}
/***************测量距离******************/
void meas_distance()
{
trig = 0;
Delay10us(2); //给至少20微秒的延时,说明书这么说的,进而检测echo的电平
trig = 1;
if (trig == 1) //确认一下,不然代码到处可能是bug
{
trig = 0;
if(trig == 0) //感觉多此一举了
{
TR0 = 1; //开启中断了
EX0 = 1; //中断中计算距离
Delayms(2);
if(flag_ula == 1) //测量成功的标志
{
flag_ula = 0;
}
}
}

}
/***************利用中断计算距离*****************/
void Time1() interrupt 0 //
{
TR0 = 0; //一旦受到下降沿,立马停止定时器计数
distance = (TH0 * 256 + TL0) * 1.09 / 58 - 8; //先取出定时器里的时间值,之后再将定时器置0
flag_ula = 1;//将标志位置0
TH0 = 0;
TL0 = 0;
}
//把距离写入液晶
/********************1602类**************************/
void wait()
{
P0 = 0xff; //判断液晶是否繁忙,繁忙不能写数据的
rs = 0;
if(state == 0)
{
lcden = 0;
}
}

void write_com(uchar com) //操作写命令的指针
{
wait();
rs = 0;
P0 = com;
lcden = 0;
Delayms(10);
lcden = 1;
Delayms(10);
lcden = 0;
}

void write_date(uchar date) //写入数据,数据送P0口
{
wait();
rs = 1;
P0 = date;
Delayms(10);
lcden = 1;
Delayms(10);
lcden = 0;
}

void init1602() //初始化1602
{
wait();
lcden = 0;
write_com(0x38); //这些命令就参考相关书籍了,我也背不过,都是抄的书
Delayms(10);
write_com(0x0c);
Delayms(10);
write_com(0x06);
Delayms(10);
}

void display(float dis) //1602写距离,还不显示
{
float dis1 = dis;
uchar bai, shi, ge, p1, p2;
bai = (dis1 / 100); //浮点不能取模运算,浮点模运算keil会报错
shi = (dis1 - bai * 100) / 10;
ge = dis1 - bai * 100-shi * 10;
p1 = (dis1 * 10) - bai * 1000 - shi * 100 - ge * 10;
p2 = (dis1 * 100) - bai * 10000 - shi * 1000 - ge * 100 - p1 * 10;

write_date(0x30 + bai);//将数字转换为字符,必须+0x30,
Delay10us(10);
write_date(0x30 + shi);//另外,1602液晶只能接收字符型的数据
Delay10us(10); //写入数据后稍微延时,等待液晶稳定
write_date(0x30 + ge);
Delay10us(10);
write_date('.');
Delay10us(10);
write_date(0x30 + p1);
Delay10us(10);
write_date(0x30 + p2);
Delay10us(10);
}

void show() //1602的最终显示
{
uchar a;
init1602();

write_com(0x80); //设置地址,在第一行第一列显示distance:,0x80是第一行的起始地址
Delayms(5);
for(a = 0; a < 9; a++) //写distance
{
write_date(table1[a]);
Delayms(5);
}
write_com(0x80 + 0x40 + 6);//设置地址,在第二行第7位显示cm,0x80+0x40是第二行的起始地址
for(a = 0; a < 2; a++) //写“cm”
{
write_date(table2[a]);
Delayms(5);
}
//之前这里有死循环,没错我故意的,防止不断的刷新,以及子函数计算距离进入死循环。后来把死循环放到了主函数没,之前遇到了这个bug。

init_T0(); //因此在显示子函数中测量距离,并显示,设置子函数中完成所有的死循环。
Delayms(1);
meas_distance();
write_com(0x80 + 0x40);
Delayms(1);
display(distance);
Delayms(20);

}

/******************主函数****************/
void main()
{
while(1)
{
init_T0(); //初始化后进入show函数的死循环,然后就可以了
show();
}
}


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