总体设计思路

HC-SR04超声波传感器模块为核心装置，发射、接受超声波，产生使单片机开始计数和停止计数的信号，从而计算超声波往返的时间。

利用温度传感器DS18B20测量温度并修正当前的声速。

LCD1602液晶模块为显示装置，单片机计算完成后输送信息到LCD1602，显示测量距离和当前环境的温度。

当单片机判断距离小于某值时控制蜂鸣器电路产生报警信号。

超声波测距的原理介绍

超声波测距的原理采用回波探测法。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在介质中传播，
途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中0℃时的传播速度为C0=332m/s，又已知超声波速度C0与温度T(℃)的关系为
C=C0+0.607×T
计算发射点距障碍物的距离的公式为
S=C*TIME/2。

超声波传感器(HC-SR04)介绍

该超声波收发模块可产生40kHz的方波，经放大电路驱动后超声波发射探头发射超声波，
发射出去的超声波经障碍物反射后由超声波接收探头接收。
当没有发送超声波时ECHO引脚输出低电平。从开始发送超声波到街道回波这一段时间内ECHO引脚均为高电平，
可以此控制计数器的启动与停止。在ECHO引脚上产生方波脉冲的脉冲宽度与被测距离成线性关系。
使用HC-SR04超声波收发模块进行距离测量测量时，单片机只需要输出触发信号，并监视回响引脚，
通过定时器计算回响信号宽度，并换算成距离即可。此超声波模块所需单片机的引脚少，便于控制。

报警距离调整功能设计

P3.2和P3.3引脚检测到低电平时产生外部中断0,1,
由软件代码调整内部alarm_distance变量，
P3.2脚按键按下每次增加5cm
P3.3脚按键按下每次减少5cm

程序设计

主程序

温度数据处理子函数

距离计算子函数

LCD驱动程序

#include"lcd.h"/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Lcd1602_Delay1ms
* 函数功能		   : 延时函数，延时1ms
* 输    入         : c
* 输    出         : 无
* 说    名         : 该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时
*******************************************************************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c)   //误差 0us
{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}      }}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : LcdWriteCom
* 函数功能		   : 向LCD写入一个字节的命令
* 输    入         : com
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
#ifndef 	LCD1602_4PINS	 //当没有定义这个LCD1602_4PINS时
void LcdWriteCom(uchar com)	  //写入命令
{LCD1602_E = 0;     //使能LCD1602_RS = 0;	   //选择发送命令LCD1602_RW = 0;	   //选择写入LCD1602_DATAPINS = com;     //放入命令Lcd1602_Delay1ms(1);		//等待数据稳定LCD1602_E = 1;	          //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);	  //保持时间LCD1602_E = 0;
}
#else 
void LcdWriteCom(uchar com)	  //写入命令
{LCD1602_E = 0;	 //使能清零LCD1602_RS = 0;	 //选择写入命令LCD1602_RW = 0;	 //选择写入LCD1602_DATAPINS = com;	//由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;	 //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;//	Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS = com << 4; //发送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;	 //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;
}
#endif
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : LcdWriteData
* 函数功能		   : 向LCD写入一个字节的数据
* 输    入         : dat
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/		   
#ifndef 	LCD1602_4PINS		   
void LcdWriteData(uchar dat)			//写入数据
{LCD1602_E = 0;	//使能清零LCD1602_RS = 1;	//选择输入数据LCD1602_RW = 0;	//选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //写入数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;   //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);   //保持时间LCD1602_E = 0;
}
#else
void LcdWriteData(uchar dat)			//写入数据
{LCD1602_E = 0;	  //使能清零LCD1602_RS = 1;	  //选择写入数据LCD1602_RW = 0;	  //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat;	//由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;	  //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = dat << 4; //写入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;	  //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;
}
#endif/*******************************************************************************
* 函 数 名       : LcdInit()
* 函数功能		 : 初始化LCD屏
* 输    入       : 无
* 输    出       : 无
*******************************************************************************/		   
#ifndef		LCD1602_4PINS
void LcdInit()						  //LCD初始化子程序
{LcdWriteCom(0x38);  //开显示LcdWriteCom(0x0c);  //开显示不显示光标LcdWriteCom(0x06);  //写一个指针加1LcdWriteCom(0x01);  //清屏LcdWriteCom(0x80);  //设置数据指针起点
}
#else
void LcdInit()						  //LCD初始化子程序
{LcdWriteCom(0x32);	 //将8位总线转为4位总线LcdWriteCom(0x28);	 //在四位线下的初始化LcdWriteCom(0x0c);  //开显示不显示光标LcdWriteCom(0x06);  //写一个指针加1LcdWriteCom(0x01);  //清屏LcdWriteCom(0x80);  //设置数据指针起点
}
#endif

DS18B20温度传感器驱动程序

#include"temp.h"
/*******************************************************************************
* 函数名         : Delay1ms
* 函数功能		   : 延时函数
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/void Delay1ms(unsigned int y)
{unsigned int x;for(y;y>0;y--)for(x=110;x>0;x--);
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20Init
* 函数功能		   : 初始化
* 输入           : 无
* 输出         	 : 初始化成功返回1，失败返回0
*******************************************************************************/unsigned char Ds18b20Init()
{unsigned int i;DSPORT=0;			 //将总线拉低480us~960usi=70;	while(i--);//延时642usDSPORT=1;			//然后拉高总线，如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低i=0;while(DSPORT)	//等待DS18B20拉低总线{i++;if(i>5000)//等待>5MSreturn 0;//初始化失败	}return 1;//初始化成功
}/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20WriteByte
* 函数功能		   : 向18B20写入一个字节
* 输入           : com
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)
{unsigned int i,j;for(j=0;j<8;j++){DSPORT=0;			//每写入一位数据之前先把总线拉低1usi++;DSPORT=dat&0x01; //然后写入一个数据，从最低位开始i=6;while(i--); //延时68us，持续时间最少60usDSPORT=1;	//然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值dat>>=1;}
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20ReadByte
* 函数功能		   : 读取一个字节
* 输入           : com
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/unsigned char Ds18b20ReadByte()
{unsigned char byte,bi;unsigned int i,j;	for(j=8;j>0;j--){DSPORT=0;//先将总线拉低1usi++;DSPORT=1;//然后释放总线i++;i++;//延时6us等待数据稳定bi=DSPORT;	 //读取数据，从最低位开始读取/*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。*/byte=(byte>>1)|(bi<<7);						  i=4;		//读取完之后等待48us再接着读取下一个数while(i--);}				return byte;
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20ChangTemp
* 函数功能		   : 让18b20开始转换温度
* 输入           : com
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/void  Ds18b20ChangTemp()
{Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc);		//跳过ROM操作命令		 Ds18b20WriteByte(0x44);	    //温度转换命令
//	Delay1ms(100);	//等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不用这个延时了}
/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20ReadTempCom
* 函数功能		   : 发送读取温度命令
* 输入           : com
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/void  Ds18b20ReadTempCom()
{	Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc);	 //跳过ROM操作命令Ds18b20WriteByte(0xbe);	 //发送读取温度命令
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : Ds18b20ReadTemp
* 函数功能		   : 读取温度
* 输入           : com
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/int Ds18b20ReadTemp()
{int temp=0;unsigned char tmh,tml;Ds18b20ChangTemp();			 	//先写入转换命令Ds18b20ReadTempCom();			//然后等待转换完后发送读取温度命令tml=Ds18b20ReadByte();		//读取温度值共16位，先读低字节tmh=Ds18b20ReadByte();		//再读高字节temp=tmh;temp<<=8;temp|=tml;return temp;
}