超声波 HC-SR04 的使用 CubeMx + STM32F103C8T6 【含两个】

原创

已于 2024-09-11 11:37:03 修改 · 1k 阅读

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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

于 2024-09-11 11:31:07 首次发布

HC-SR04 的使用

一、超声波模块介绍

HC-SR04 是一种常用的超声波测距模块。它通过发射超声波并测量这些波反射回来的时间来计算距离。模块的基本结构包括一个超声波发射器和一个接收器。发射器发出高频超声波，当这些波遇到物体后反射回来，接收器接收到这些反射波。根据超声波的传播时间和声速，模块可以计算出到物体的距离。它通常用于测距、避障等应用中。

用的是这两款第二款功能更多不贴电阻和上面这款没差别
在这里插入图片描述

二、工作原理介绍

在这里插入图片描述

三、接线方式

VCC–5V/3.3v【网上有看到一定得是5v 根据自己使用的模块来】
GND–GND
Trig – 板子上的OUTPUT引脚(用来发射超声波信号)
Echo-- 板子上的INPUT引脚(用来接收返回的超声波信号)

四、驱动方式

方法一

使用普通两个io 接Trig【OUTPUT】和Echo【INPUT】外用一个定时器计数【开中断】

在这里插入图片描述

【不需要开自动重装载吗？】

方法二

使用双超声波
Trig使用普通io【OUTPUT】，Echo 使用定时器输入捕获功能并开中断
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

五、程序实现

串口查看数据

头文件：#include “stdio.h”

ps:如果只使用串口功能不需要开中断
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

int fputc(int c,FILE* s)
{
   
   
	HAL_UART_Transmit(&huart1,(const uint8_t*)&c,1,0xFFFF );
	return c;
}

方法一

HC_SR04.c

#include "main.h"
#include "HC_SR04.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stm32f1xx_it.h"
#include "gpio.h"
static float distance_result;
/*
*********************************************************
函数原型：void Delay_us(uint16_t time)
函数输入：无符号整形
函数输出：无
函数功能：利用定时器实现微秒级延时
*********************************************************
*/
void Delay_us(uint16_t time)
{
   
   
	uint16_t a1=TIM2->CNT;
	while(TIM2->CNT-a1<time);
}
/*
*********************************************************
函数原型：void HC_SR04_startrange(void)
函数输入：无
函数输出：无
函数功能：从trig引脚生成一个不小于10us的高电平触发测距，触发后模块自动产生8个40kHz方波，自动检测是否有信号返回
*********************************************************
*/
void HC_SR04_startrange(void)
{
   
   
	HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_Pin_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin_Pin,GPIO_PIN_SET);
	//HAL_Delay(5);
	Delay_us(10);
	HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_Pin_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin_Pin,GPIO_PIN_RESET);
	
}
/*
*********************************************************
函数原型：uint16_t HC_SR04_gettime(void)
函数输入：无
函数输出：无符号整型
函数功能：通过定时器获取当前时间
*********************************************************
*/
uint16_t HC_SR04_gettime(void)
{
   
   
	uint32_t a;
	a=TIM2->CNT;
	return a;
}
/*
*********************************************************
函数原型：float HC_SR04_getdistance(void)
函数输入：无
函数输出：浮点型
函数功能：获取与目标之间的距离
*********************************************************
*/
float HC_SR04_getdistance(void)
{
   
      
	uint16_t time_node1;
 	uint16_t time_node2;
  	uint16_t measure;
	
  HC_SR04_startrange();
	
	TIM2->CNT = 0;
	
	//有信号返回则通过IO口Echo输出高电平，高电平持续时间即为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 
  	while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_Pin_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin_Pin)==RESET);
	time_node1=HC_SR04_gettime();
	
	while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_Pin_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin_Pin)==SET);
	time_node2=HC_SR04_gettime();
	
	measure=time_node2-time_node1;
	
	distance_result = measure * 17.0/1000;//距离=计数差值(us) / 1000000 * 340(m/s) * 100 / 2 = measure * 17/1000

  return distance_result;
}

HC_SR04.h

#ifndef _HC_SR04_H_
#define _HC_SR04_H_

#include "main.h"
void Delay_us(uint16_t time);
void HC_SR04_startrange(void);
float HC_SR04_getdistance(void);
uint16_t HC_SR04_gettime(void);
#endif

main.c


/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "HC_SR04.h"
#include "stdio.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
int

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