【STM32F130RCT6】超声波测距模块思路和代码

会用魔法的叮当猫

已于 2022-03-26 21:09:48 修改

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分类专栏： STM32F103RCT6 文章标签： stm32 嵌入式硬件 c语言单片机

于 2022-02-27 18:48:27 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/HXDGKD/article/details/123166588

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【硬件说明】

STM32F103内核开发板，超声波模块HC-SR04

图1 HC-SR04超声波模块实物图

【理论说明】

过程中使用的超声波模块是HC-SR04模块。有四个引脚，分别是Echo、Trig、VCC、GND。Trig触发端：是为了触发超声波测距工作的引脚；Echo接收信号端：超声波返回到单片机一个高电平，而我们就是通过高电平持续的时间计算距离。

超声波原理：(1)采用 IO 触发测距，至少给 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 输出一高电平，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(340 M/S ) ) / 2

图2 HC-SR04超声波时序图

【软件设计】

定时器初始化

本次使用TIM3、TIM5来负责超声波模块的数据采集。在程序进入while循环之前，需要对TIM3、TIM5进行初始化，由于两个定时器的配置都大同小异，所以只展示一个。

/**************************************************************************
函数功能：定时器5通道输入捕获初始化
入口参数：入口参数：arr：自动重装值  psc：时钟预分频数 
返回  值：无
**************************************************************************/
void TIM5_Cap_Init(u16 arr, u16 psc)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);												            
    //使能TIM5时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |           
    RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能GPIO时钟
   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA  输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; //2M
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; //2M
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;