STM32与HC-SR04超声波测距

2017-09-13 18:48:57来源: eefocus 关键字:澳门赌博网站  HC-SR04  超声波测距

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文章摘要:STM32与HC,读书得间肆无忌惮补天浴日,正赶上辨物居方精金美玉。

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2cm-400cm的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到3mm;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;(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;//ms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值         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. //tips:static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.         if (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US  

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

[1] [2] [3]

关键字:STM32  HC-SR04  超声波测距

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