STM32定时器超声波测距实验手册

1. 实验目标

• 使用STM32 HAL库和定时器实现超声波测距功能。

• 当超声波模块前方障碍物距离 < 10cm 时，点亮板载LED。

---

2. 硬件准备

硬件模块	说明
STM32开发板	STM32F103C8T6
HC-SR04模块	超声波测距模块
杜邦线若干	连接模块与开发板

---

3. 硬件连接

HC-SR04引脚	STM32引脚	备注
VCC	3.3V
Trig	PA0	GPIO_Output
Echo	PA8	GPIO_Input（建议串联1kΩ电阻）
GND	GND

4. STM32CubeMX配置

• GPIO配置

• 定时器配置TIM1

• 设置通道模式参数

• 设置通道参数

• 设置板载LED参数

• 设置时基单元参数

5.代码实现

功能流程分析

while (1)
  {
		//1.CNT归零
		__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1,0);
		//1.CC1,CC2清除
		__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1,TIM_FLAG_CC1);
		__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1,TIM_FLAG_CC2);

		//2.启动输入捕获
		HAL_TIM_IC_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
		HAL_TIM_IC_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);

		//3.向Trig发送脉冲
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);
		for(uint32_t i = 0;i < 10;i++);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET);
		
		//4.等待测量结束
		uint8_t success = 0; // 测量是否成功，0 - 失败，1 - 成功
		uint32_t expireTime =  HAL_GetTick()+50; //最长等待时间
		
		while(expireTime > HAL_GetTick()){
			uint32_t cc1Flag = __HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC1);
			uint32_t cc2Flag = __HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC2);
			if(cc1Flag && cc2Flag){
				success = 1;
				break;
			}
		}
		
		//5.关闭定时器
		HAL_TIM_IC_Stop(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
		HAL_TIM_IC_Stop(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
		
		//6.计算测量结果
		if(success == 1){
			uint16_t ccr1 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
			uint16_t ccr2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_2);
			
			float pulseWidth = (ccr2 - ccr1) * 1e-6f;
			
			float distance = 340.0f * pulseWidth / 2.0f;
				
			if(distance < 0.2){
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);
			}else{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);
			}
		}
		   
    }
 
}

6.代码解析