STM32 Cube MX学习笔记——超声波测距(输入捕获)

这篇博客介绍了使用STM32 Cube MX进行超声波测距的步骤,包括HC_SR04模块的工作原理、STM32 Cube MX的时钟和定时器配置,以及GPIO和USART的设置。博主详细解释了如何计算时间间隔并计算距离,并提供了代码配置的部分内容。

@STM32 Cube MX学习笔记——超声波测_距输入捕获

1. HC_SR04

(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距,给最少 10us 的高电平信呈。

(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; 在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号

该模块内部将发出 8 个 40kHz 周期电平并检测回波。

一旦检测到有回波信号则输出回响信号。

回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离

2. STM32 Cube MX配置

2.1时钟配置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
2.2定时器2配置
在这里插入图片描述
定时时间 = (Prescaler+1 ) X (Counter Period+1) / 定时器时钟频率(信号的周期)
T=(719+1)X(1)/72000000 0.00001秒=10微秒
在这里插入图片描述
打开定时器2的中断

2.2 GPIO(Trig)设置
在这里插入图片描述

2.3 USART1配置
在这里插入图片描述
生成代码

3.代码配置

tim.c

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"

uint8_t   dis_fm = 0;		//距离
uint8_t   Edge = 0;			//上升沿0下降沿1捕获标志
uint16_t  HighTime; 		//高电平时间
uint16_t  RisingTime;		//捕获上升沿时间点
uint16_t  FallingTime;	    //捕获下降沿时间点

/* USER CODE END 0 */
/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim
摘要:超声波测距是一种典型的非接触测量方式,应用非常广泛。本文提出了一种基于STM32单片机的高精度超声波测距方案。与传统单片机相比,STM32的主频和定时器的频率可以通过PLL倍频高达72MHz,高分辨率的定时器为高精度的测量提供了保证。超声波的发射使用定时器的PWM功能来驱动,回波信号的接收使用定时器的输入捕获功能,开始测距时,定时器的开启将同时启动PWM和输入捕获,完全消除了启动发射和启动计时之间的偏差,提高了测量精度。为使回波信号趋于稳定,设计了时间增益补偿电路(TGC),在等待回波的过程中随着时间的推移需要将放大器的增益值不断增大,通过实验获取不同距离需要设置的增益值,对应不同时间需要设置数字电位器的增量,并将该参数固化在单片机的FALSH中,在测距过程中,根据时间查询电位器增量表改变电位器阻值,实现回波信号的时间补偿,提高了测量的精度。为了在减小盲区的同时而不减小测量范围,设计了双比较器整形电路分别处理近、远距离的回波信号,近距离比较器可以有效屏蔽超声波衍射信号从而减小了测量盲区。传统的峰值检测方法大多通过硬件电路实现,设计较复杂,稳定性差。本文通过软件算法对回波信号进行峰值时间检测。不仅简化了电路,降低了成本,而且提高了系统的稳定度。经研究表明,该系统测量精度达到了lmm,盲区低至3cm,量程可达500cm。本系统在近距离测试时,系统的精度较理想,可作为停车时的倒车雷达使用,也可以用于液面检测(油箱液位),还可以用于自动门感应,机器人视觉识别等。如果多使用几个测距仪,将这些集成一个大系统,那么整个大系统可用于定位避障。
评论 11
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值