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
}