【Proteus单片机仿真】基于51单片机的循迹小车避障＋气体传感器和温度传感器系统

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#include <REGX52.H>
#include<intrins.h>
#include<stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  int
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int  u16;
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long uint32;
sbit led = P3^5;  //LED灯引脚
sbit BEEP = P3^6;  //蜂鸣器引脚
sbit DS=P3^7;                 //DS18B20温度传感器
sbit Motor1_IN1 = P3^3;      //电机IN1口
sbit Motor1_IN2 = P3^4;
sbit Motor1_EN =  P3^2;       //电机使能端1
sbit Motor2_IN1 = P2^4;      //电机IN2口
sbit Motor2_IN2 = P2^5;
sbit Motor2_EN =  P2^7;       //电机使能端2

sbit CS=P1^0;        //51单片机引脚设置
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit CS1=P1^3;       //51单片机引脚设置
sbit CLK1=P1^4;
sbit DIO1=P1^2;
sbit CS2=P1^5;       //51单片机引脚设置
sbit CLK2=P1^6;
sbit DIO2=P1^2;
sbit Tr=P3^0;//触发信号
sbit Ec=P3^1;//回响信号
sbit I2C_SCL=P2^0;//pcf8591
sbit I2C_SDA=P2^1;

uchar Recv_Buffer\[4\];
uint Voltage\[\]={'0','0','0','0'};
bit bdata IIC_ERROR;
  
unsigned char count;
unsigned int distance;
static uint temp;
static float ftemp = 0.0f;//温度转变
uint temp;
static unsigned char num;
static int maxnumber=100,difference;
unsigned int Read_value(void);//读值函数
uint8 AD_value = 0;//AD值
uint8 AD_value1 = 0;//AD值

void tmpchange();
uint tmp();
void beep_warning(uint);
void Delay10us(void);//10us延时函数
uint8 get\_ADC\_vaule(uint8 chn);
uint8 get\_ADC\_vaule1(uint8 chn);

void Time0_Init()          //定时器初始化
{
    TMOD = 0x01;
    TH0 = 0x00;
    TL0 = 0x00;
    TR0 = 0;//先关闭定时器0
}

void Time0_Int() interrupt 1 //中断程序
{
   TH0  = 0xfe;             //重新赋值
   TL0  = 0x33;
}

unsigned int Read_value()
{
uint result;
Tr=1;//触发引脚发出11us的触发信号（至少10us）
Delay10us();
Tr=0;
while(!Ec);//度过回响信号的低电平
TR0=1;//开启定时器0
while(Ec);//度过回响信号高电平
TR0=0;//关闭定时器0
result=((TH0\*256+TL0)\*0.034)/2;// 距离cm=（时间us * 速度cm/us）/2
return result + 2;//+2修正补偿
}

uchar get\_AD\_Res()          //ADC0832启动读取函数
{
uchar i, data1=0, data2=0;
CS=0;

CLK=0;DIO=1;\_nop\_();
CLK=1;\_nop\_();

CLK=0;DIO=1;\_nop\_(); 
CLK=1;\_nop\_();

CLK=0;DIO=0;\_nop\_();
CLK=1;\_nop\_();

CLK=0;DIO=1;\_nop\_(); 

for(i=0; i<8; i++)
{
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;\_nop\_();
data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; 
}

for(i=0; i<8; i++)
{
data2=data2|(uchar)DIO<<i;
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;\_nop\_();
}
CS=1;

return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get\_AD\_Res1()          //ADC0832启动读取函数
{
uchar i, data1=0, data2=0;
CS1=0;

CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_();
CLK1=1;\_nop\_();

CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_(); 
CLK1=1;\_nop\_();

CLK1=0;DIO1=0;\_nop\_();
CLK1=1;\_nop\_();

CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_(); 

for(i=0; i<8; i++)
{
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;\_nop\_();
data1=(data1<<1)|(uchar)DIO1; 
}

for(i=0; i<8; i++)
{
data2=data2|(uchar)DIO1<<i;
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;\_nop\_();
}
CS1=1;

return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get\_AD\_Res2()          //ADC0832启动读取函数
{
uchar i, data1=0, data2=0;
CS2=0;

CLK2=0;DIO2=1;\_nop\_();
CLK2=1;\_nop\_();

CLK2=0;DIO2=1;\_nop\_(); 
CLK2=1;\_nop\_();

CLK2=0;DIO2=0;\_nop\_();
CLK2=1;\_nop\_();

CLK2=0;DIO2=1;\_nop\_(); 

for(i=0; i<8; i++)
{
CLK2=1;\_nop\_();
CLK2=0;\_nop\_();
data1=(data1<<1)|(uchar)DIO2; 
}

for(i=0; i<8; i++)
{
data2=data2|(uchar)DIO2<<i;
CLK2=1;\_nop\_();
CLK2=0;\_nop\_();
}
CS2=1;

return(data1 == data2)?data1:0;
}

void dsreset(void)            //发出命令
{
  uint i;
  DS=0;              
  i=103;   //将总线拉低480us~960us

  while(i>0)i--;
  DS=1;   //然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低
  i=4;   //15us~60us等待
  while(i>0)i--;
  //while(DS);
}
bit tmpreadbit(void)          //读取数据
{
   uint i;
   bit dat;
   DS=0;i++;          //i++ for delay
   DS=1;i++;i++;
   dat=DS;
   i=8;while(i>0)i--;
   return (dat);
}
uchar tmpread(void)           //读取数据
{
  uchar i,j,dat;
  dat=0;
  for(i=1;i<=8;i++)
  {
    j=tmpreadbit();
    dat=(j<<7)|(dat>>1);   //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里
  }
  return(dat);
}
void tmpwritebyte(uchar dat)  //传输数据给DS18B20
{
  uint i;
  uchar j;
  bit testb;
  for(j=1;j<=8;j++)
  {
    testb=dat&0x01;
    dat=dat>>1;
    if(testb)     //write 1
    {
      DS=0;
      i++;i++;
      DS=1;
      i=8;while(i>0)i--;
    }
    else
    {
      DS=0;       //write 0
      i=8;while(i>0)i--;
      DS=1;
      i++;i++;
    }
  }
}
void tmpchange(void)          //DS18B20开始工作
{
  dsreset();
  Delay(1);
  tmpwritebyte(0xcc);  
  tmpwritebyte(0x44);  
}  
uint tmp()                    //获得温度
{
  float tt;
  uchar a,b;
  dsreset();
  Delay(1);
  tmpwritebyte(0xcc);
  tmpwritebyte(0xbe);
  a=tmpread();//低八位
  b=tmpread();//高八位
  temp=b;
  temp<<=8;             //two byte  compose a int variable
  temp=temp|a;
  tt=temp*0.0625; //算出来的是测到的温度，数值可到小数点后两位
  temp=tt*10+0.5; //为了显示温度后的小数点后一位并作出四舍五入，因为取值运算不能取小数点后的数
  return temp;
}

void beep_warning(uint ftemp) //温度传感器蜂鸣器警报并且电机转动
{
if(ftemp>40)
{
Beep(); //蜂鸣器报警
led=1;
        Motor1_EN =  0;//关闭电机1
Motor2_EN =  0;//关闭电机2
}
else 
{
 led=0;
 BEEP=0;
 Motor1_EN =  1;//关闭电机1
 Motor2_EN =  1;//关闭电机2
}
}

void I2C_delay()//I2C延时函数
{
        \_nop\_();
        \_nop\_();
        \_nop\_();
        \_nop\_();
}

void I2C_start()//I2C起始信号
{
        I2C_SDA = 1;
        I2C_SCL = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SDA = 0;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 0;
        I2C_delay();
}

void I2C_stop()//I2C停止信号
{
        I2C_SDA = 0;
        I2C_SCL = 0;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SDA = 1;
        I2C_delay();
}

bit I2C_write(uint8 dat)//I2C写一个字节
{
        bit ack = 0;
        uint8 mask = 0;
        for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
        {
                if((mask&dat) == 0)
                        I2C_SDA = 0;
                else
                        I2C_SDA = 1;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 1;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 0;
                I2C_delay();
        }
        I2C_SDA = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 1;
        I2C_delay();
        ack = I2C_SDA;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 0;
        I2C_delay();
        
        return (~ack);        
}

uint8 I2C\_read\_ACK()//I2C读一个字节，并发送应答位
{
        uint8 dat = 0;
        uint8 mask = 0;
        I2C_SDA = 1;
        for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
        {
                if(I2C_SDA == 0)
                        dat = dat & (~mask);
                else
                        dat = dat | mask;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 1;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 0;
                I2C_delay();
        }
        I2C_SDA = 0;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 0;
        I2C_delay();

        return dat;
}

uint8 I2C\_read\_NACK()//I2C读一个字节，并发送非应答位
{
        uint8 dat = 0;
        uint8 mask = 0;
        I2C_SDA = 1;
        for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
        {
                if(I2C_SDA == 0)
                        dat = dat & (~mask);
                else
                        dat = dat | mask;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 1;
                I2C_delay();
                I2C_SCL = 0;
                I2C_delay();
        }
        I2C_SDA = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 1;
        I2C_delay();
        I2C_SCL = 0;
        I2C_delay();

        return dat;
}

uint8 get\_ADC\_vaule(uint8 chn)//获取AD值
{
        uint8 value = 0;
        I2C_start();//I2C起始信号
        if(!I2C_write(0X90))//写入PCF8591地址及读写选择位为写
        {
                I2C_stop();
                return 0;
        }
//        I2C_write(0X40 | chn);//写入PCF8591通道0
        I2C_write(0x00 | chn);//写入PCF8591通道0
        I2C_start();//I2C起始信号
        I2C_write(0x48<<1 | 0x01);
        I2C\_read\_ACK();//提供转换所需的时钟信号
        value = I2C\_read\_NACK();//读取上一次转换的结果
        I2C_stop();//I2C结束信号

        return value;
}
uint8 get\_ADC\_vaule1(uint8 chn)//获取AD值
{
        uint8 value = 0;
        I2C_start();//I2C起始信号
        if(!I2C_write(0X90))//写入PCF8591地址及读写选择位为写
        {
                I2C_stop();
                return 0;
        }
//        I2C_write(0X40 | chn);//写入PCF8591通道0
        I2C_write(0x01 | chn);//写入PCF8591通道0
        I2C_start();//I2C起始信号
        I2C_write(0x48<<1 | 0x01);
        I2C\_read\_ACK();//提供转换所需的时钟信号
        value = I2C\_read\_NACK();//读取上一次转换的结果
        I2C_stop();//I2C结束信号

        return value;
}
void main()  //主函数
{
    uchar u,U,R,u1,U1,R1,u2,U2,R2;
Tr=0;//出发引脚首先拉低
//    led=0;//灯关掉
//BEEP=0;    //蜂鸣器关掉
LCD_Init();         //显示屏初始化
Time0_Init();
//Motor1_EN =  1;
//    Motor1_IN1 = 1;      //电机IN口
//    Motor1_IN2 = 0;
//Motor2_EN =  1;
//Motor2_IN1 = 1;      //电机IN口
//    Motor2_IN2 = 0;
while(1)
{
//   AD\_value = get\_ADC_vaule(0);//读取通道0的AD值   左电机
//   AD\_value1 = get\_ADC_vaule1(0);//读取通道0的AD值  右电机
//   difference=AD\_value-AD\_value1;  //差值等于左电机减去右电机
//   if(difference>50)
//   {
//     Motor1_EN =  0;//左电机停止
//   }
//   else if(difference<(-50))
//   {
//     Motor2_EN =  0;//右电机停止
//   }
//   LCD\_ShowNum(2,10,AD\_value,3); //第一行显示温度
//   LCD\_ShowNum(2,14,AD\_value1,3); //第一行显示温度
//u=get\_AD\_Res();
//U=(250*u)/128;    //二氧化碳
//R=200*U/250;
//u1=get\_AD\_Res1();
//U1=(250*u1)/128;    //烟雾
//R1=200*U1/250;
//u2=get\_AD\_Res2();
//U2=(250*u2)/128;    //一氧化碳
//R2=200*U2/250;
//tmpchange();        //让18b20开始转换温度
//    temp = tmp();       //读取温度
//    ftemp = temp/10.0f; //转换温度
distance = Read_value();//读值
distance-=1;
 LCD_ShowNum(2,5,distance,3); //第一行显示温度
//if(R>maxnumber||R1>maxnumber||R2>maxnumber)
//{
// Beep();
//}
//else
//{
// BEEP=0;
//}
//   if(distance<50)
//   {
//     Motor1_EN =  0;
// Motor2_EN =  0;
// Motor1_IN1 = 0;      //电机IN口
//         Motor1_IN2 = 0;
// Motor2_IN1 = 0;      //电机IN口
//         Motor2_IN2 = 0;
//   }
//   else if(ftemp<=40)
//   {
//     Motor1_EN =  1;
// Motor2_EN =  1;
// Motor1_IN1 = 1;      //电机IN口
//         Motor1_IN2 = 0;
// Motor2_IN1 = 1;      //电机IN口
//         Motor2_IN2 = 0;
//   }
//   LCD_ShowNum(1,1,R,3); //第一行显示温度  
//   LCD_ShowNum(1,5,R1,3); //第一行显示温度
//   LCD_ShowNum(1,9,R2,3); //第一行显示温度
//   LCD_ShowNum(2,1,ftemp,3); //第一行显示温度
//   LCD_ShowNum(2,5,distance,3); //第一行显示温度
//   beep_warning(ftemp); //温度超出报警，舵机转动
}
}

void Delay10us()
{
TL0=0xF5;
TH0=0xFF;
TR0=1;
while (TF0==0);
TR0=0;
TF0=0;
}

四、实现现象

具体动态效果看B站演示视频：

基于51单片机的循迹小车避障转弯加气体传感器_哔哩哔哩_bilibili

全部资料（源程序、仿真文件、安装包、演示视频）：

链接：https://pan.baidu.com/s/1B1k9zD7gyX8sjBVFUNlCxg
提取码：r7wo
–来自百度网盘超级会员V4的分享

原文地址：https://blog.csdn.net/2401_84985327/article/details/142312078

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【Proteus单片机仿真】基于51单片机的循迹小车避障＋气体传感器和温度传感器系统

一、主要功能

二、硬件资源

三、程序编程

四、实现现象

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