HC-SR04超声波测距 - 树莓派3B

最新推荐文章于 2023-06-06 20:20:50 发布

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本文介绍使用STC89C52RC单片机配合HC-SR04模块实现超声波测距的方法。通过树莓派3B开发环境，利用IO口触发测距并计算回波时间，最终换算成距离值。文章详细解释了测距原理及具体实现步骤。

一、前期准备

单片机：STC89C52RC
开发环境：树莓派3B
HC-SR04模块：淘宝有售
在这里插入图片描述

基本工作原理：

(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距，给至少 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;

2.实现思路：

给Trig一个持续10us的高电平，然后读取ECHO引脚是否为高电平，若为高电平，则开获取此时时间（start），然后继续检测等待其为低电平的时候，获取此时时间值(stop)，然后带入公式进行计算距离：
distance=(stop-start)/1000000/34000/2;

3.获取时间：

学会用 man !

//头文件 
<sys/time.h>
 
//结构
timeval
{
    time_t tv_sec;  //秒 [long int]
    suseconds_t tv_usec;  //微秒 [long int]
};

//获取时间函数
 int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);
// RETURN VALUE
The gettimeofday() function shall  return  0  and  no  value  shall  be
reserved to indicate an error.

#include<wiringPi.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/time.h>
#define Trig 0
#define Echo 2
void CSBinit()
{
    pinMode(Trig,OUTPUT);
    pinMode(Echo,INPUT);
}
float distance()
{
    struct timeval t1;
    struct timeval t2;

    long start;
    long stop;
    float dis;

    digitalWrite(Trig,LOW);
    delayMicroseconds(2);

    digitalWrite(Trig,HIGH);
    delayMicroseconds(10);
    digitalWrite(Trig,LOW);

    while(digitalRead(Echo)==0);
    gettimeofday(&t1,NULL);

    while(digitalRead(Echo)==1);
    gettimeofday(&t2,NULL);

    start=t1.tv_sec*1000000+t1.tv_usec;
    stop=t2.tv_sec*1000000+t2.tv_usec;

    dis=(float)(stop-start)/1000000*34000/2;

    return dis;
}
int main()
{
    float dis;

    if(wiringPiSetup()==-1)
    {
        printf("wiringPiSetup failed\n");
        return 1;
    }

    CSBinit();

    while(1)
    {
        dis=distance();
        printf("distance=%0.2fcm\n",dis);
        delay(1000);
    }

    return 0;
}