超聲波測距儀的編程設計

　　概述：超聲波測距器在汽車倒車，建筑工地和一些工業現場有著很廣泛的用途。其測量范圍0.10~4.0m，測量精度可高達1cm左右。
　　
　　本設計采用新型8051控制器c8051f020，系統采用22.1184MHZ的高精度晶振，來獲得穩定的時間頻率，以減少測量誤差。C8051f020用P3.0端口輸出超聲波換能器所需的40khz方波信號，利用中斷口檢測超聲波接收電路輸出的返回信號。顯示電路采用SPI延伸的LCD1602液晶。　　
　　本設計的重點就是超聲波的接收和發射電路。
　　
　　超聲波的發射電路如下圖1.2　　　　
　　發射電路主要由反向器74HC04和超聲波換能器構成，P3.0端口輸出的40khz方波信號一路經反向器送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種方式可以提高超聲波的發射強度。
　　
　　超聲波接收電路如下圖1.3　　　　
　　集成電路CX20106A是一款紅外接收的芯片，常用于電視紅外遙控器。常用的載波頻率38khz與測距的40khz較為相近，可以利用它來做接收電路。適當的改變C3的大小，可以改變接受電路的靈敏度和抗*力。
　　　　
　　采用c8051f020的SPI從而驅動595控制lcd1602.其中LCDCS為595的片選信號
　　
　　本設計把片選信號定義為P3.1.
　　
　　sbitLCDCSP3^1;
　　
　　另一個重點就是超聲波測距的算法計算。
　　
　　D=S/2（v+t）/2---------------------------------------------------------------------------（1-1）
　　
　　其中D為被測物與測距器的距離。
　　
　　S為聲波的來回路程。
　　
　　V為聲速。
　　
　　T為所用時間。
　　
　　C8051F020外設及其豐富，本設計只用到了外部中斷和SPI的部分管腳，在此基礎上還可以增加不少內容，純粹使用前后臺系統，會使系統的適時性受到限制，在下篇我會詳細介紹基于c8051f020的ucos_II的移植。
　　
　　代碼部分：
　　
　　//-------------------------------------------------------------------------
　　
　　//SPI_Init（）
　　
　　//-------------------------------------------------------------------------
　　
　　voidSPI0_Init（void）
　　
　　{
　　
　　SPI0CFG=0x07;//datasampledon1stSCKrisingedge
　　
　　//8-bitdatawords
　　
　　SPI0CFG|=0x40;//CKPOL=1;01000111
　　
　　SPI0CN=0x03;//Mastermode;SPIenabled;flags
　　
　　//cleared
　　
　　SPI0CKR=SYSCLK/2/2000000-1;//SPIclock<=8MHz（limitedby
　　
　　//EEPROMspec.）
　　
　　}
　　
　　voidMSPI_SendData（unsignedcharddata）
　　
　　{
　　
　　LCDCS=0;//片選HC595
　　
　　SPIF=0;
　　
　　SPI0DAT=ddata;
　　
　　while（SPIF==0）;//等待寫結束
　　
　　LCDCS=1;
　　
　　}