代码收藏家技术教程 2024-06-01

STM32应用超声波模块（HC-SR04）

HC-SR04介绍

典型工作电压：5v （如果你的超声波模块没有工作，可以看一下是不是电压不够）
超小静态工作电流：<2mA
感应角度：<15° （超声波模块，是一个范围式的探索，所以在做测速等一些适合直线传播的项目的时候，不建议使用超声波模块）
探测距离：2cm-400cm
高精度：可以达到0.3cm
盲区：2cm （当物体和超声波模块的距离小于2cm，超声波模块失效）

工作原理

采用IO触发测距，给至少10us的高电平。
模块自动发送8个4kHz的方波，自动检测是否有信号返回。
有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平的持续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）/2

因为声音会来回两段，所以要除以二，声速我们一般取340m/s

接口定义

Vcc，Trig（控制端），Echo（接收端），GND

向Trig发送10us以上的高电平，就可以在Echo等待高电平输出，一有输出就可以打开定时器计时，当Echo变为低电平时，就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，就可以算出距离，不断周期性的测量，就可以达到你移动测量的值。

思路

IO输出=》Trig，IO输入《=Echo
给Trig管脚一个>10us的高电平（启动）
启动后，Echo开启计时器计数，等待检验，进入while(Echo==1)，当Echo不等于高电平的啥时候结束while，关掉计时器。
设开启定时器时间为T1，关闭定时器时间为T2，所得时间T即等于T2-T1，所以测距距离即为(T2-T1)*340/2

代码

配置Echo和Trig

void Echo_Configuration(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
void Trig_Configuration(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

然后配置TIM2

void TIM2_Count_Configuration(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, DISABLE);
}

在define几个等下用到的函数

#define TRIG_H GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_9,Bit_SET)
#define TRIG_L GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_9,Bit_RESET)

#define ECHO GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)

main

int main(void)
{
	unsigned int time = 0;
	float distance = 0.00;
	
	void Echo_Configuration();
	void Trig_Configuration();
	void TIM2_Count_Configuration();
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

	while(1)
	{
		TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
		TRIG_H;
		Delay_us(15);
		TRIG_L;
		while(ECHO == 0);
		TIM_SetCounter(TIM2,0);
		while(ECHO == 1);
		TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);
		time = TIM_GetCounter(TIM2);
		distance = time * 0.017;
		printf("Distance = %.2fcm\n", distance);
		Delay_us(1000000);
	}
}