代码收藏家 STM32传感器外设集详解：超声波模块（HC-SR04）
目录
1.器件介绍
1.1.参数
1.2.测量范围
1.3.计算公式
测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2
1.4.优点
2.使用原理
2.1.原理
使用stm32的定时器测量反射波的返回时间，再根据计算公式求出物体的相对距离，
3.代码编写
3.1.接线图
3.2.代码
3.2.1.HC_SR04.h
#ifndef __HC_SR04_H
#define __HC_SR04_H
#include "sys.h"
#define SR04_Trlg PBout(12)// PB12
#define SR04_Echo PBin(13)// PB13
void HC_SR04_IO_Init(void);
u16 Get_SR04_Distance(void);
#endif
3.2.2.HC_SR04.c
#include "HC_SR04.h"
#include "timer.h"
#include "delay.h"
//
void HC_SR04_IO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; // 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.12
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; // 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.13
}
u16 TIM2_UPDATA = 0;
u32 temp = 0;
u16 Get_SR04_Distance(void)
{
SR04_Trlg=1; //触发信号是高电平脉冲，宽度大于10us
delay_us(20);
SR04_Trlg=0;
while(!SR04_Echo); //等待高电平
TIM_SetCounter(TIM2,0); //重填计数器值
TIM2_UPDATA = 0; //溢出次数清零
while(SR04_Echo); //等待低电平
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE); //暂时关闭定时器，保证数据正确性
temp = (int)(((double)(TIM_GetCounter(TIM2) + (7200* TIM2_UPDATA)))/72/2); //得到高电平总时间，单位us（定时器的计数值加上溢出的值才是高电平的时间），除以2是计算单程的时间
//（7200* TIM2_UPDATA这里为溢出的时间us，可以转换为100* TIM2_UPDATA,因为在公式后面除以了72。可最终理解为TIM2_UPDATA个100us）
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
return temp;
}
3.2.3.timer.h
#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"
void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc);
#endif
3.2.4.timer.c
#include "timer.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能TIM2时钟
//初始化定时器2
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //预分频器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//中断分组初始化
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //先占优先级2级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //从优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//允许更新中断 ,
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE ); //使能定时器2
}
//定时器2中断服务程序 主要记录溢出次数
extern u16 TIM2_UPDATA;
extern u8 state_machine;
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
{
TIM2_UPDATA++;//当回响信号很长时，记录溢出次数，每加一次代表加100us
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}
}
3.2.5.main.c
int main(void)
{
u16 time=0;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(115200);
HC_SR04_IO_Init(); //超声波模块GPIO初始化
delay_ms(500); //上电瞬间加入一定延时在初始化
TIM2_Init(7199,0); //以10KHz计数,定时100us
HC05_Role_Show();
delay_ms(100);
while(1)
{
time++ ;
Distance = (Get_SR04_Distance() * 331) * 1.0/1000; //Get_SR04_Distance()返回单程声波传输时间 us,转换为秒=时间*10^(-6);331m/s等于331000mm/s，
//最终换算为Distance =Get_SR04_Distance()*10^(-6)*331000=(Get_SR04_Distance() * 331) * 1.0/1000;
delay_ms(10);
if(time==300) {
printf("%.1f\n",Distance);
HC05_Sta_Show();
time=0;
}
}
}
