代码收藏家技术教程 16天前

使用PCA进行超声波测距的蓝桥杯单片机实验

文章目录

前言

一、PCA是什么？

二、使用步骤

总结

前言

蓝桥杯单片机定时器的资源是非常紧张的，只有三个，定时器0，1，2；用来超声波测距的话要用到溢出标志位，而定时器2又没有溢出标志位，当比赛中一考察到频率加串口加超声波测距，那么三个定时器就不够用了，这时我们可以用PCA对超声波测距进行处理。

一、PCA是什么？

PCA是指16位定时器/计数器模块（Programmable Counter Array）。PCA可以在多种工作模式下工作，包括：
捕获模式：可以捕获外部输入的脉冲，并测量脉冲的频率或占空比。
比较模式：可以设置比较值，当计数器计数到设定的值时，可以产生中断或外部信号。
PWM模式：可以产生占空比可调的PWM波形信号，在驱动直流电机、灯光调节等应用中非常常用。
单边模式：可以用作单边计数器，在计算脉冲时非常有用。
双边模式：可以用作双向计数器，可以计算输入脉冲的上升沿和下降沿。
根据不同的应用需求，可以选择不同的工作模式，以实现目标功能。

可以看到，PCA实质上也就是一个定时器，也就具备超声波测距的一个能力。
注意：reg52头文件中未定义PCA，使用的话就需要使用stc15f2k60s2的头文件

二、使用步骤

首先，我们查看手册，寻找PCA工作所需的寄存器：

查看手册之后就可以对寄存器定义了，我们让其工作在系统频率的12分频之下，即CPS2=0,CPS1=0,CPS0=0;再让CIDL=0,让PCA在空闲模式下继续工作。所以我们让CMOD&=0x00就行了。
还有一个CCON寄存器（PCA控制寄存器），内部包含CF(溢出标志位)；CR（PCA计数器控制位），也就是用来启动PCA计数的位；还有CCF（PCA模块中断标志），此处未用到。由于该寄存器是一个可位寻址寄存器，在实际使用的时候对其位寻址更方便去操作。

固定部分代码如下：

#include <STC15F2K60S2.H>
sbit TX=P1^0;   //定义发送端
sbit RX=P1^1;   //定义接收端
unsigned int dis;      //距离数据
void Delay12us()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 33;
	while (--i);
}
void Send_Wave()  //产生一个40Khz方波
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		TX=1;
		Delay12us();
		TX=0;
		Delay12us();
	}
}

使用起来跟定时器大同小异，一样的工作流程：

unsigned int Get_Csb()
{
	unsigned int dis;
	CMOD&=0x00;   //定义工作模式
	CH=0;      //计数高八位
	CL=0;      //计数低八位
	Send_Wave();  //发送40Khz波
	CR=1;     //开始计时
	while((RX==1)&&(CF==0));//等待接收端接收到返回信号或者溢出
	CR=0; //关闭计时
	if(CF==0) //如果未超出测量范围，进行数据处理
	{
		dis=CH;
		dis=(dis<<8)|CL;
		dis=((dis/10)*17)/100+3;
	}
	else  //如果超出测量范围，溢出标志位会硬件置一，我们需要在此软件清零
	{
	    CF=0;  //溢出标志位清零
		dis=999;
	}
	return  dis;
}

获取数据只需要函数值返回给变量就行了