关于HC04超声波模块测距的思考（51版）

之前写过一篇HC04的使用文章，当时是使用stm32来实现的，原文链接。

后来又多次使用51来驱动这个模块，有时候有测距需要，使用了几次，总是感觉我上次那个程序不是很好，

所以这次对它进行了改进。虽然上一次也使用了多次测量取平均值，但是内有排除中间会有错误数据的情况。

之前的程序是这样的（测距部分） ：

u32 t = 0;  
int i = 0;  
float lengthTemp = 0;  
float sum = 0;  
while(i!=5)  
{  
TRIG_Send = 1;      //发送口高电平输出  
Delay_Us(20);  
TRIG_Send = 0;  
while(ECHO_Reci == 0);      //等待接收口高电平输出  
    OpenTimerForHc();        //打开定时器  
    i = i + 1;  
    while(ECHO_Reci == 1);  
    CloseTimerForHc();        //关闭定时器  
    t = GetEchoTimer();        //获取时间,分辨率为1US  
    lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm  
    sum = lengthTemp + sum ;  
}   
lengthTemp = sum/5.0;  
return lengthTemp;  

 

就是当超出测量范围的时候（3.4米），数据肯定是不准确的。还有就是当因为某些原因模块没有接收到返回的超声波，也会导致错误的数据，

就算是取平均值，如果中间有一个很大的数据的话，计算的结果也是不精确的。

利用51再次使用这个模块的程序如下：

/* 
获取当前距离 
2018.3.5  误差在1cm以内  
*/  
float get_distence()  
{  
    unsigned long int time_buf = 0;     //总耗时  
    float distence = 0;     //计算一次距离  
    float sum = 0;          //多次计算的总距离  
    uchar i = 0;  
  
    while(i < NUM)  
    {  
        time_flag = 0;  //先清除标志  
        sr04_start();   //开始测距  
        while(!ECHO);   //等待发出40khz脉冲，触发信号之后，echo会变成高电平  
        time_0_start(); //当把trig拉高10us之后，模块即开始发出8个40khz的脉冲，与此同时，echo变为高电平时，打开定时器。  
        while(ECHO);    //等待回响信号，收到回响信号，echo会变低电平  
        TR0 = 0;        //关闭定时器  
  
        if(time_flag != 0)  //超出测量范围  
            continue;       //不进行计算，放弃这次测量，从新测量  
  
        else                //time_flag = 0,没有超出测量范围  
        {  
            time_buf = (TH0 * 256) + TL0;  
            distence = time_buf * 0.0168;//（单位:cm）虽然声速340m/s，发现使用0.0168更精确，可能和温度有关  
            sum+= distence;  
            i++;  
        }       
    }     
    return (sum/NUM) ;  //取NUM次平均值  
}   

 

 

其实就是在进行计算前先判断一下定时器是否产生中断，如果产生中断，就放弃本次数据，再次测量。这样测出的数据算是很精确了，唯一的误差就是声速的计算上面，导致会有1-2cm的误差。

16位的定时器，12M的晶振，定时器模式1，从0开始计数，最大到65535，一次溢出需要的时间是0.065s，声速为340m/s。那么溢出时的距离为22.1m，已经远远超过了超声波模块的测量范围(0-5m),所以只要产生一次溢出，就可以认为是超出测量范围.。

所以在定时器中断函数中 ：

void TIME0() interrupt 1  
{  
//  TF0 = 0;       //模式1硬件自动清零  
    TH0 = 0;  
    TL0 = 0;  
    time_flag++;  
}  

 

其中对一些操作进行了简单的封装。开始测距函数，就是按照要求拉高TRIG引脚

/*start*/  
void  sr04_start()  
{  
     TRIG = 1;    
     delay_10us(5); //拉高50us  
     TRIG = 0;  
}  

 

还有就是定时器开始函数，在这个函数里面需要把计数清零：

/*开启定时器0，打开之前先清除之前的计数,不然会累计计数*/  
void time_0_start()  
{     
    TH0 = 0;       //打开前计数清零  
    TL0 = 0;  
    TR0 = 1;       //打开定时器  
}  

然后就是模块的 初始化函数了，在初始化的时候其实就是对定时器的初始化，顺便把TRIG和ECHO引脚置0；

void sr04_init()  
{     
    TRIG = 0;  
    ECHO = 0;  
  
    TMOD |= 0X01;   //定时器0模式设置1  
    TH0 = 0;    //从0开始计数  
    TL0 = 0;  
    TR0 = 0;    //关闭定时器  
    EA = 1;     //开总中断  
    ET0 = 1;    //允许定时器0中断  
}