STM32单片机连接HC_SR04超声波模块测距

2019-08-19来源: eefocus关键字:STM32  单片机  HC_SR04  超声波模块

首先,先来看一下这个模块的基本功能和原理。


HC-SR04超声波测距模块可提供约2cm400厘米的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到3毫米;模块包括超声波发射器,接收器与控制电路像智能小车的测距以及转向,或是一些项目中,常常会用到。智能小车测距可以及时发现前方的障碍物,使智能小车可以及时转向,避开障碍物。


注意是5v输入,但是我用stm32的3.3v输入也是没有问题的。

二,工作原理

      1.给超声波模块接入电源和地
      。2.给脉冲触发引脚(trig)输入一个长为20us的高电平方波

      3.输入方波后,模块会自动发射8个40KHz的声波,与此同时回波引脚(echo)端的电平会由0变为1;(
      当此时应该启动定时器计时)4.当超声波返回被模块接收到时,回波引脚端的电平会由1变为0;(此时应该停止定时器计数),定时器记下的这个时间即为超声波由发射到返回的总时长
      5 。根据声音在空气中的速度为344米/秒,即可计算出所测的距离。

      要学习和应用传感器,学会看懂传感器的时序图是很关键的,所以我们来看一下HC-SR04的时序触发图。

    

 

    我们来分析一下这个时序图,先由触发信号启动HC-RS04测距模块,也就是说,主机要先发送至少为10us的高电平,触发HC-RS04,模块内部发出信号是传感器自动回应的,我们不用去管它。输出回响信号是我们需要关注的。信号输出的高电平就是超声波发出到重新返回接收所用的时间。用定时器,可以把这段时间记录下来,算出距离,别忘了结果要除于2,因为总时间是发送和接收的时间总和。

下面是亲测可用的驱动程序。

芯片型号为STM32F103ZET6,超声波测距后通过串口打印到电脑上面。

驱动和测距;


  1. //超声波测距  

  2.   

  3. #include“hcsr04.h”  

  4.    

  5. #define HCSR04_PORT GPIOB  

  6. #define HCSR04_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB  

  7. #define HCSR04_TRIG GPIO_Pin_5  

  8. #define HCSR04_ECHO GPIO_Pin_6  

  9.   

  10. #define TRIG_Send PBout(5)   

  11. #define ECHO_Reci PBin(6)  

  12.   

  13. u16 msHcCount = 0; //毫秒计数  

  14.   

  15. void  Hcsr04Init()  

  16. {    

  17.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;     //生成用于定时器设置的结构体  

  18.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

  19.     RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK,ENABLE);  

  20.        

  21.         // IO初始化  

  22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HCSR04_TRIG;       //发送电平引脚  

  23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出  

  25.     GPIO_Init(HCSR04_PORT,&GPIO_InitStructure);  

  26.     GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);  

  27.        

  28.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HCSR04_ECHO;     //返回电平引脚  

  29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入  

  30.     GPIO_Init(HCSR04_PORT,&GPIO_InitStructure);    

  31.         GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_ECHO);      

  32.        

  33.             //定时器初始化使用基本定时器TIM6  

  34.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6,ENABLE);   //使能对应RCC时钟  

  35.         //配置定时器基础结构体  

  36.         TIM_DeInit(TIM2);  

  37.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =(1000-1); //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的计数到1000为1ms  

  38.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值1M的计数频率1US计数  

  39.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //不分频  

  40.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // TIM向上计数模式  

  41.         TIM_TimeBaseInit(TIM6,&TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMX的时间基数单位         

  42.           

  43.         TIM_ClearFlag(TIM6,TIM_FLAG_Update);   //清除更新中断,免得一打开中断立即产生中断  

  44.         TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE);    //打开定时器更新中断  

  45.         hcsr04_NVIC();  

  46.     TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);       

  47. }  

  48.   

  49.   

  50. //提示:静态函数的作用域仅限于定义它的源文件内,所以不需要在头文件里声明  

  51. static void  OpenTimerForHc()         //打开定时器   

  52. {  

  53.         TIM_SetCounter(TIM6,0); //清除计数  

  54.         msHcCount = 0;  

  55.         TIM_Cmd(TIM6,ENABLE);  //使能TIMX外设  

  56. }  

  57.    

  58. static void  CloseTimerForHc()         //关闭定时器   

  59. {  

  60.         TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);  //使能TIMX外设  

  61. }  

  62.    

  63.    

  64.  // NVIC配置  

  65. void  hcsr04_NVIC()  

  66. {  

  67.             NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  

  68.             NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  

  69.       

  70.             NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn;             //选择串口1个中断  

  71.             NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //抢占式中断优先级设置为1  

  72.             NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;         //响应式中断优先级设置为1  

  73.             NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //使能中断  

  74.             NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  

  75. }  

  76.   

  77.   

  78. //定时器6中断服务程序  

  79. void  TIM6_IRQHandler(void )    // TIM3中断  

  80. {  

  81.         如果 (TIM_GetITStatus(TIM6,TIM_IT_Update)!= RESET)   //检查TIM3更新中断发生与否  

  82.         {  

  83.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM6,TIM_IT_Update);  //清除TIMX更新中断标志   

  84.                 msHcCount ++;  

  85.         }  

  86. }  

  87.    

  88.   

  89. //获取定时器时间  

  90. u32 GetEchoTimer(void )  

  91. {  

  92.         u32 t = 0;  

  93.         t = msHcCount * 1000; //得到MS  

  94.         t + = TIM_GetCounter(TIM6); //得到美国  

  95.           TIM6-> CNT = 0;  //将TIM2计数寄存器的计数值清零  

  96.                 Delay_Ms(50);  

  97.         返回 t;  

  98. }  

  99.    

  100.   

  101. //一次获取超声

[1] [2]

关键字:STM32  单片机  HC_SR04  超声波模块

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic471643.html
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