代码收藏家技术教程 2023-08-03

STM32基于HC-SR04模块的超声波测距实现（附源码）

文章目录

一、实验简介及原理

本次实验需要通过STM32与HC_SR04模块实现实时测距，并将测距信息通过串口显示在电脑上

原理

超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波，它的根据是接收器接到超声波时的时间差，与雷达测距原理相似。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，超声波在空气中传播，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。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t（秒），就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2

HC-SR04模块

采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回。

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。

二、实验设备

硬件：STM32F103C8T6、HC_SR04超声波测距模块
软件：CubeMX、Keil5、FlyMCU、野火串口调试助手

三、实验主要代码

（完整源码在代码块后）

uint32_t csb_get_distance(void)
{
    uint32_t CSB_value = 0 ;
	//给发射引脚一个高电平
	HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port, Trig_Pin, GPIO_PIN_SET);
	//延时10us以上
	TIM1_Delay_us(20);
	//给发射引脚一个低电平
	HAL_GPIO_WritePin(Echo_GPIO_Port, Trig_Pin, GPIO_PIN_RESET);
	//等待接收引脚变为高电平
	while( HAL_GPIO_ReadPin(Echo_GPIO_Port,Echo_Pin) == 0);
	//设置定时器初始值为0
	__HAL_TIM_SetCounter(&htim1, 0);
	//开始计时
	__HAL_TIM_ENABLE(&htim1);
	//当接受引脚从高电平转换为低电平时，停止计时，获取计时时间
    while( HAL_GPIO_ReadPin(Echo_GPIO_Port,Echo_Pin) == 1);  
	//获取定时器的计数值a = b;
	CSB_value = __HAL_TIM_GetCounter(&htim1);
	//停止计时
	__HAL_TIM_DISABLE(&htim1);
	//已知高电平总时间，即可利用公式测试距离= (高电平时间*声速(340M/S))/2
	//如果需要返回毫米级别距离，公式为：测试距离= (高电平时间*声逮(340M/1000ms))/2
	return ( CSB_value*340/1000/2);
}
/* USER CODE END 0 */
uint32_t data[5] = {0};
uint32_t averageFilter(uint32_t in_data)
{
	float sum = 0;
	for(int i=0; i<4; i++)
	{
		data[i]=data[i+1];
		sum = sum + data[i];
	}
	data[4] = in_data;
	sum = sum + data[4];
	
	return(sum/5);
}
/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	int distance;
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
		distance = averageFilter(csb_get_distance());	
		if(distance<=10)
		{
			HAL_GPIO_WritePin(led_GPIO_Port, led_Pin, GPIO_PIN_RESET);
		}
		else
			HAL_GPIO_WritePin(led_GPIO_Port, led_Pin, GPIO_PIN_SET);
		printf("超声波检测距离%dcm\n",	distance/10);
		HAL_Delay(500);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

完整源码：
链接：https://pan.baidu.com/s/1YR_0m4aP8GznQenHikV3ug
提取码：n3mq