2022年10月25日 | 【51单片机STC89C52】舵机控制综合篇

一、项目概述

1、功能描述

超声波模块，震动传感器，按键控制SG90舵机

检测靠近时，垃圾桶自动开盖并伴随滴一声， 2 秒后关盖

发生震动时，垃圾桶自动开盖并伴随滴一声， 2 秒后关盖

按下按键时，垃圾桶自动开盖并伴随滴一声， 2 秒后关盖

2、硬件部分

SG90舵机，超声波模块，震动传感器，蜂鸣器

3、接线说明

舵机（PWM）信号线 —> P1.1(定时器0)

超声波HC-SR04   Trig —> P1.5 、Echo —> P1.6 (定时器1)

震动传感器 —> P3.2(外部中断0)

蜂鸣器 —> P2.0

二、基础参考

【51单片机STC89C52】定时器（中断）控制LED

【51单片机STC89C52】IO口模拟PWM控制SG90舵机

【51单片机STC89C52】HC-SR04超声波模块测距

三、部分代码

1、接线部分

sbit D5       = P3^7;//根据原理图（电路图），设备变量led1指向P3组IO口的第7口

sbit D6       = P3^6;//根据原理图（电路图），设备变量led2指向P3组IO口的第6口

sbit KEY1     = P2^1;//按键KEY1

sbit Trig     = P1^5;

sbit Echo     = P1^6;

sbit sg90_con = P1^1;

sbit vibrate  = P3^2;

sbit beep     = P2^0;

2、超声波测距

double get_distance()

{

double time;

//定时器数据清零，以便下一次测距

TH1 = 0;

TL1 = 0;

    //1. 让它发送波：给Trig端口至少10us的高电平

startHC();

//2. 开始发送波：Echo信号由低电平跳转到高电平

while(Echo == 0);

//   开始发送波，启动定时器

TR1 = 1;

//3. 接收返回波：Echo信号由高电平跳转回低电平

while(Echo == 1);

//   接收返回波，停止定时器

TR1 = 0;

//4. 计算时间

time = (TH1 * 256 + TL1)*1.085;//us为单位

//5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2

return  (time * 0.017);

}

3、舵机——定时器0中断服务函数

void Time0Handler() interrupt 1

{

cnt++;  //统计溢出的次数

//重新给初值

TL0 = 0x33;

TH0 = 0xFE;

//控制PWM波

if(cnt < angle){

sg90_con = 1;

}else{

sg90_con = 0;

}

if(cnt == 40){ //当溢出40次，经过了20ms

cnt = 0; 

sg90_con = 1;

}

}

4、震动传感器——外部中断0

打开外部中断

void EX0_Init()

{

EX0 = 1;//打开外部中断

IT0 = 0;//低电平触发

}

中断服务函数

void Ex0_Handler() interrupt 0

{

mark_vibrate = 1;

}

5、开关盖函数

void openDustbin()

{

char n;

angle = 3; //90度 1.5ms高电平

//舵机开盖

if(angle_bak != angle){

cnt = 0;

beep = 0;

Delay150ms();

        Delay150ms();

beep = 1;

Delay2000ms();

}

angle_bak = angle;

}

void closeDustbin()

{

//关盖

angle = 1; //0度

angle_bak = angle;

cnt = 0;

Delay150ms();

}

四、整体代码

#include "reg52.h"

#include "intrins.h"

sbit D5       = P3^7;//根据原理图（电路图），设备变量led1指向P3组IO口的第7口

sbit D6       = P3^6;//根据原理图（电路图），设备变量led2指向P3组IO口的第6口

sbit KEY1      = P2^1;//按键KEY1

sbit Trig     = P1^5;

sbit Echo     = P1^6;

sbit sg90_con = P1^1;

sbit vibrate  = P3^2;

sbit beep     = P2^0;

char angle;

char angle_bak;

char cnt = 0;

char mark_vibrate = 0;

void Delay150ms() //@11.0592MHz

{

unsigned char i, j, k;

_nop_();

i = 2;

j = 13;

k = 237;

do

{

do

{

while (--k);

} while (--j);

} while (--i);

}

void Delay2000ms() //@11.0592MHz

{

unsigned char i, j, k;

_nop_();

i = 15;

j = 2;

k = 235;

do

{

do

{

while (--k);

} while (--j);

} while (--i);

}

void Delay10us() //@11.0592MHz

{

unsigned char i;

i = 2;

while (--i);

}

void Timer0Init(void) //500微秒@11.0592MHz

{

//AUXR &= 0x7F;

TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式16位

TMOD |= 0x01; //设置定时器模式

TL0 = 0x33; //设置定时初始值0.5ms

TH0 = 0xFE; //设置定时初始值

TF0 = 0; //清除TF0标志

TR0 = 1; //定时器0开始计时

ET0 = 1; //打开定时器0中断

EA  = 1; //打开总中断EA

}

void Timer1Init() //设置定时器0工作模式1，初始值设定0开始数数，不着急启动定时器

{

TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式

TMOD |= 0x10;

TH1 = 0;

TL1 = 0;

}

void startHC()

{

Trig = 0;

Trig = 1;

Delay10us();

Trig = 0;

}

double get_distance()

{

double time;

//定时器数据清零，以便下一次测距

TH1 = 0;

TL1 = 0;

    //1. 让它发送波：给Trig端口至少10us的高电平

startHC();

//2. 开始发送波：Echo信号由低电平跳转到高电平

while(Echo == 0);

//   开始发送波，启动定时器

TR1 = 1;

//3. 接收返回波：Echo信号由高电平跳转回低电平

while(Echo == 1);

//   接收返回波，停止定时器

TR1 = 0;

//4. 计算时间

time = (TH1 * 256 + TL1)*1.085;//us为单位

//5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2

return  (time * 0.017);

}

void openStatusLight()

{

D5 = 0;

D6 = 1;

}

void closeStatusLight()

{

D5 = 1;

D6 = 0;

}

void initSG90_0()

{

angle = 1;      //初始角度是0度，0.5ms,溢出1就是0.5ms高电平

cnt = 0;

sg90_con = 1;//一开始从高电平开始

}

void openDustbin()

{

char n;

angle = 3; //90度 1.5ms高电平

//舵机开盖

if(angle_bak != angle){

cnt = 0;

beep = 0;

for(n = 0; n < 2; n++)

Delay150ms();

beep = 1;

Delay2000ms();

}

angle_bak = angle;

}

void closeDustbin()

{

//关盖

angle = 1; //0度

angle_bak = angle;

cnt = 0;

Delay150ms();

}

void EX0_Init()

{

EX0 = 1;//打开外部中断

IT0 = 0;//低电平触发

}

void main()

{

double dis;

Timer0Init();

Timer1Init();

EX0_Init();

initSG90_0();//舵机的初始位置

while(1){

dis = get_distance();//超声波测距

if(dis < 10 || KEY1 == 0 || mark_vibrate == 1){

//开盖，灯状态，D5亮

openStatusLight();

openDustbin();

mark_vibrate = 0;

}else{

//关盖，灯状态，D5灭

closeStatusLight();

closeDustbin();

}

}

}

void Time0Handler() interrupt 1

{

cnt++;  //统计溢出的次数

//重新给初值

TL0 = 0x33;

TH0 = 0xFE;

//控制PWM波

if(cnt < angle){

sg90_con = 1;

}else{

sg90_con = 0;

}

if(cnt == 40){ //当溢出40次，经过了20ms

cnt = 0; 

sg90_con = 1;

}

}

void Ex0_Handler() interrupt 0

{

mark_vibrate = 1;

}