51超声波扫描雷达程序设计

利用超声波传感器HC-SR04 和舵机SG90，51单片机主要实现舵机半圆形的旋转，带着上边的传感器旋转，通过串口把角度和距离发送到电脑上

以下答案引用自GPT4:

以下是使用51单片机（如AT89S52）、HC-SR04超声波传感器和SG90舵机实现超声波扫描雷达的程序设计。为了将角度和距离发送到电脑上，我们使用了串口通信。

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

sbit Trig = P2^0;
sbit Echo = P2^1;
sbit Servo = P2^2;

uchar angle = 0;
uint distance = 0;

// 串口初始化
void UART_init() {
    TMOD = 0x20;        // 设置定时器1为8位自动重载模式
    TH1 = 0xFD;         // 设置波特率为9600
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;            // 开启定时器1
    SCON = 0x50;        // 设置串口为8位可变波特率
    ES = 1;             // 开启串口中断
    EA = 1;             // 开启总中断
}

// 串口发送一个字节
void UART_send_byte(uchar dat) {
    SBUF = dat;
    while (!TI);
    TI = 0;
}

// 串口发送一个字符串
void UART_send_string(uchar *str) {
    while (*str) {
        UART_send_byte(*str++);
    }
}

// 延时函数
void delay_us(uint t) {
    while (t--) {
        _nop_();
    }
}

// 舵机控制函数
void servo_control(uchar angle) {
    uchar i;
    uint t;
    t = 500 + angle * 200 / 45;
    for (i = 0; i < 50; i++) {
        Servo = 1;
        delay_us(t);
        Servo = 0;
        delay_us(20000 - t);
    }
}

// 获取距离
uint get_distance() {
    uint i;
    uint time;
    Trig = 0;
    delay_us(2);
    Trig = 1;
    delay_us(15);
    Trig = 0;
    while (!Echo);
    while (Echo) {
        i++;
        delay_us(10);
    }
    time = i * 10;
    return time / 58;
}

// 主函数
void main() {
    UART_init();
    while (1) {
        for (angle = 0; angle < 180; angle += 10) {
            servo_control(angle);
            distance = get_distance();
            printf("Angle: %d\tDistance: %d cm\n", angle, distance);
            delay_us(50000);
        }
        for (angle = 180; angle > 0; angle -= 10) {
            servo_control(angle);
            distance = get_distance();
            printf("Angle: %d\tDistance: %d cm\n", angle, distance);
            delay_us(50000);
        }
    }
}

这个程序首先初始化串口，然后使用舵机控制SG90舵机进行半圆形旋转。HC-SR04超声波传感器被用于测量距离。最后，通过串口将角度和距离发送到电脑上。

在运行程序之前，确保正确连接51单片机、HC-SR04超声波传感器和SG90舵机。以下是连接方法：

HC-SR04超声波传感器连接：

VCC：单片机的5V
GND：单片机的GND
Trig：连接到单片机P2.0（Trig = P2^0）
Echo：连接到单片机P2.1（Echo = P2^1）

SG90舵机连接：

VCC：单片机的5V
GND：单片机的GND
Signal：连接到单片机P2.2（Servo = P2^2）

串口连接：

TXD：单片机的TXD（P3.1）
RXD：单片机的RXD（P3.0）

连接好后，将单片机与电脑用串口转USB线连接。运行上述程序，打开电脑串口调试助手（例如putty或其他串口监视软件），设置波特率为9600，数据位8，停止位1，无校验位。当程序运行时，舵机会带着超声波传感器进行半圆形扫描，距离信息和角度信息将通过串口发送到电脑上。

如果需要进一步改进或定制此程序，可以考虑以下几点：

更改或优化舵机旋转速度和角度增量。在上述程序中，每次旋转增加或减少10度。你可以根据实际需要调整这个值。
对于更复杂的应用，可以考虑使用图形界面显示扫描结果。例如，可以使用Python的Pyserial库读取串口数据，并使用matplotlib或其他图形库实时绘制扫描结果。
如果需要实现全圆形扫描，可以考虑使用两个舵机进行平面和立体旋转。
根据实际应用需求，可以进一步优化和定制程序，例如添加物体检测和跟踪功能、实现遥控功能等。

参考这个，这个是基于STM32的，改成51就是了

stm32毕业设计超声波雷达可视化系统_MDC_sir的博客-CSDN博客 Hi，大家好，今天向大家介绍一个超级炫酷的单片机项目，非常适合用于毕设基于单片机的超声波雷达设计大家可用于课程设计或毕业设计。

https://blog.csdn.net/MDC_sir/article/details/129567910?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522168371580416800225534691%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=168371580416800225534691&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-4-129567910-null-null.142^v86^insert_down1,239^v2^insert_chatgpt&utm_term=%20%E8%B6%85%E5%A3%B0%E6%B3%A2%E6%89%AB%E6%8F%8F%E9%9B%B7%E8%BE%BE%20&spm=1018.2226.3001.4187

这篇文章：基于51单片机的超声波避障小车(HC-SR04,SG90舵机) 也许能够解决你的问题，你可以看下
除此之外, 这篇博客: 树莓派之超声波报警器中的 1.模块：超声波（HC-SR04）、蜂鸣器 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
HC-SR04 模块可以测量 3cm - 4m 的距离，精确度可以达到 3mm。它包含了超声波发射器、接收器和控制电路三部分。

该回答引用ChatGPT
这是一个涉及到超声波传感器、舵机和51单片机的扫描雷达程序设计。具体实现步骤如下：

1. 初始化舵机和超声波传感器引脚，这两个器件的引脚需要与51单片机进行连接，具体可参考硬件连接图。

2. 编写舵机控制程序，让舵机能够在一定角度范围内进行旋转，这里可以采用P0口来控制舵机。代码如下：

void Servo(unsigned char angle)
{
unsigned int temp;
temp = angle * 11 + 500;
P0 = (P0&0xFC)|0x01;
delay_us(temp);
P0 &= 0xFC;
delay_ms(20);
}

这个函数参数angle为舵机旋转角度，对应的占空比由temp计算得出，并将P0口的最低位设置为1，输出脉冲信号。

3. 编写超声波传感器控制程序，让传感器能够测量前方障碍物的距离并返回距离值。代码如下：

unsigned int Distance()
{
unsigned int time_d;
P2 = 0;
delay_us(2);
P2 = 1;
delay_us(10);
P2 = 0;
while(!P2);
TR1 = 1;
while(P2);
TR1 = 0;
time_d = TH1;
time_d = (time_d<<8) | TL1;
return (time_d*0.017); //距离cm
}

这个函数通过控制P2口触发超声波脉冲并记录时间，从而得出前方障碍物的距离，返回距离值。

4. 编写主函数，通过调用舵机控制函数和超声波传感器控制函数，让舵机进行角度扫描并获取障碍物距离值，发送到电脑上。代码如下：

void main()
{
unsigned char i;
unsigned int dist;
SCOM_Init();
while(1)
{
for(i=0; i<=180; i+=20) //扫描0到180度，每20度为一个步进
{
Servo(i); //控制舵机旋转到i度
dist = Distance(); //获取距离值
printf("Angle:%d Distance:%dcm\r
", i, dist); //发送到电脑上
}
}
}

这个函数先初始化串口，再通过for循环控制舵机旋转到指定角度并获取距离值，最后使用printf函数将角度和距离值发送到电脑上。

上述代码为参考代码，可能需要根据具体需要进行修改才能保证正常运行。