基于STM32CUBEIDE HC-SR04超声波测距

jiangyy

1.引脚配置图




3.工作原理

VCC: 供5V电源
GND: 为地线
TRIG: 触发控制信号输入
ECHO: 回响信号输出

4.时序图
认真看好以下工作原理，后面的代码就是基于工作原理来实现的。
(1)采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信号。
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)有信号返回， 通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2
时序图:


5.代码

1. /*
   
2. * bsp_ultrasonicwave.c
   
3. *
   
4. *  Created on: Mar 15, 2021
   
5. *      Author: jiangyuanyuan
   
6. */
   
7. 
   
8. #include "bsp_ultrasonicwave.h"
   
9. #include "stdio.h"
   
10. 
    
11. //定时器初始化,分频系数为71,则频率为1MHZ,每个计数为1us,(频率越高越精确)
    
12. //重装载值为65535,溢出时间为1us*65536=    65.536ms=0.065536s
    
13. //一个计数周期可以测距 0.065536s * 340m/s / 2 = 11.14112m
    
14. float Distance_Calculate(uint32_t count)
    
15. {
    
16.         //单位cm
    
17.         //v = 340m/s = 34000cm/s = 34000cm/10^6us = 0.034cm/us
    
18.         //s = vt/2 = t*0.034/2 = t*0.017 ≈ t/58
    
19.     float Distance = 0;
    
20.     Distance = ((float)count /1000000*340/2 *100);
    
21.     return Distance;
    
22. }
    
23. 
    
24. void UltrasonicWave_Start(void)
    
25. {
    
26.         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, SR04_TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET); //拉低PB6电平
    
27.         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, SR04_TRIG_Pin, GPIO_PIN_SET);//拉高PB6电平
    
28.         delay_us(10);//持续10us
    
29.         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, SR04_TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET); //拉低PB6电平
    
30. }
    
31. 
    
32. /***** 测距 *****/
    
33. void UltrasonicWave_Measure(void)
    
34. {
    
35.         float Distance;
    
36.         uint16_t i = 0;
    
37.         UltrasonicWave_Start();
    
38.          while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,SR04_ECHO_Pin) == 0)//等待 echo的高电平到来
    
39.          {
    
40.                  //超时处理
    
41.                  if(++i>20000)
    
42.                          break;
    
43.          }
    
44.          i = 0;
    
45.          __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);//清零计数器
    
46.          __HAL_TIM_ENABLE(&htim3); //使能定时器3,开始计数
    
47.          while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,SR04_ECHO_Pin)==1)//echo为高电平时,则等待至低电平
    
48.          {
    
49.                  //超时处理
    
50.                  if(++i>20000)
    
51.                          break;
    
52.          }
    
53.          __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);   //失能定时器3,截止计数
    
54.          //count是计数器，单位是us，可根据上图转换一下即可。
    
55.         Distance = Distance_Calculate(__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3));        //计算距离
    
56.         printf("\r\nDistance = %.2fcm\r\n", Distance);
    
57.          *(uint16_t *)&ucParamMem[ID_DISTANCE][0] =(uint16_t)Distance;
    
58.         printf("\r\nDistance = %dcm\r\n",  *(uint16_t *)&ucParamMem[ID_DISTANCE][0]);
    
59. }
    
60. 
    

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