在本教程中，我们将讨论和设计用于测量距离的电路。该电路是通过将超声波传感器“ HC-SR04”与AVR微控制器连接而开发的。该传感器使用一种称为“ ECHO”的技术，当声音在撞击表面后反射回去时，您会得到这种感觉。
我们知道，声音振动无法穿透固体。因此，当声源产生振动时，它们便以每秒220米的速度在空气中传播。当这些振动碰到我们的耳朵时，我们将其描述为声音。如前所述，这些振动不能穿过固体，因此当它们以壁之类的表面撞击时，它们将以相同的速度反射回源，这称为回波。
超声波传感器“ HC-SR04”根据回波提供与距离成正比的输出信号。传感器在发出触发信号后会在超声波范围内产生声振动，然后等待声振动返回。现在，根据参数，声速（220m / s）和回声到达声源所需的时间，它提供与距离成正比的输出脉冲。
如图所示，首先我们需要启动传感器进行距离测量，即传感器的触发引脚上的HIGH逻辑信号超过10uS，之后传感器发出声音振动，回声后，传感器提供在输出引脚上的信号，其宽度与源和障碍物之间的距离成比例。
此距离的计算方式为：距离（以厘米为单位）=脉冲输出的宽度（以美国为单位）/ 58。
在这里，信号的宽度必须采用uS（微秒或10 ^ -6）的倍数。
所需组件
硬件： ATMEGA32，电源（5v），AVR-ISP编程器，JHD_162ALCD（16x2LCD），1000uF电容器，10KΩ电阻（2个），HC-SR04传感器。
软体： Atmel studio 6.1，progisp或flash magic。
电路图和工作说明
在这里，我们使用PORTB连接到LCD数据端口（D0-D7）。不想使用ATMEGA32A的FUSE BITS的任何人都不能使用PORTC，因为PORTC包含一种特殊的通信类型，只能通过更改FUSEBITS来禁用。
在电路中，您观察到我只接了两个控制引脚，这为更好地理解提供了灵活性。对比度位和READ / WRITE不经常使用，因此它们可以接地。这使LCD处于最高对比度和读取模式。我们只需要控制ENABLE和RS引脚即可相应地发送字符和数据。
LCD的连接如下所示：
PIN1或VSS接地
PIN2或VDD或VCC至+ 5v电源
PIN3或VEE接地（为初学者提供最大对比度）
PIN4或RS（寄存器选择）至uC的PD6
PIN5或RW（读/写）接地（将LCD置于读模式可简化用户的通信）
PIN6或E（启用）到uC的PD5
uC的PIN7或D0至PB0
uC的PIN8或D1至PB1
uC的PIN9或D2至PB2
uC的PIN10或D3至PB3
uC的PIN11或D4至PB4
uC的PIN12或D5至PB5
uC的PIN13或D6至PB6
uC的PIN14或D7至PB7
在电路中，您可以看到我们使用了8位通信（D0-D7），但这不是强制性的，我们可以使用4位通信（D4-D7），但是使用4位通信程序会变得有些复杂。因此，如上表所示，我们将LCD的10个引脚连接到控制器，其中8个引脚为数据引脚，另外2个为控制引脚。
超声波传感器是四针设备，PIN1- VCC或+ 5V；PIN2-TRIGGER; PIN3- ECHO; PIN4-接地。触发针是我们触发的地方，告诉传感器测量距离。回波是输出引脚，在这里我们以脉冲宽度的形式获得距离。回波引脚在此连接到控制器作为外部中断源。为了获得信号输出的宽度，传感器的回波引脚连接到INT0（中断0）或PD2。
1.通过拉起至少12uS的触发引脚来触发传感器。
2.一旦回波变高，我们将得到一个外部中断，我们将在ISR（中断服务程序）中启动一个计数器（使能计数器），该计数器在中断触发后立即执行。
3.一旦回波再次变低，将产生一个中断，这一次我们将停止计数器（禁用计数器）。
4.因此，对于回波引脚上从高到低的脉冲，我们启动了一个计数器并将其停止。此计数已更新到内存中以获取距离，因为我们现在具有计数的回声宽度。
5.我们将在内存中做进一步的计算，以获取以厘米为单位的距离
6.距离显示在16x2 LCD显示屏上。
为了设置上述功能，我们将设置以下寄存器：
以上三个寄存器将进行相应设置以使设置正常工作，我们将简要讨论它们，
BLUE（INT0）：必须将该位置1以使能外部中断0，一旦设置了该引脚，我们就可以感知PIND2引脚上的逻辑变化。
棕色（ISC00，ISC01）：调整这两个位以实现PD2处的适当逻辑更改，将其视为中断。
因此，如前所述，我们需要一个中断来开始计数并停止它。因此，我们将ISC00设置为1，并且当INT0处逻辑低电平到高电平时得到中断。逻辑高到低时，另一个中断。
RED（CS10）：此位仅用于启用和禁用计数器。尽管它与其他位CS10，CS12一起工作。我们在这里不做任何预缩放，因此我们不必担心它们。
这里要记住一些重要的事情：
我们正在使用ATMEGA32A的内部时钟，该时钟为1MHz。这里没有预分频，我们不做比较匹配中断生成例程，因此没有复杂的寄存器设置。
计数后的计数值存储在16位TCNT1寄存器中。
还要用arduino检查该项目：使用Arduino进行距离测量
编程说明
在下面的C程序中逐步解释了测距传感器的工作原理。
#include //标头以启用对引脚的数据流控制#define F_CPU 1000000 //附加了告诉控制器晶体的频率#include