最详细STM32,cubeMX 超声波测距
这篇文章将详细介绍 STM32使用 cubeMX驱动超声波测距 。
文章目录
- 前言
- 一、超声波模块
- `测距原理` ：
- 二、cubeMX 配置
- 三、实验程序
- 总结
前言
- 实验材料：STM32F103C8T6开发板， HC-SR04 超声波模块。
- 所需软件：keil5 ， cubeMX ，AiThinker Serial Tool 串口助手。
- 实验目的：了解 STM32使用 cubeMX驱动超声波 。
- 实验：超声波测距。
一、超声波模块
HC-SR04 超声波测距模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能。有4 个引脚：VCC, GND, Trig（信号触发引脚），Echo(接收返回信号)。
当超声波发出一个信号时，信号碰到物体或阻碍后会立即返回。只要得到 信号往返传输的时间就可以测出距离。
参数列表：
工作电压 VCC ： 5 V
最远射程 ： 4m
最近射程 ：2cm
信号传输速度 ：340m/s
测距原理 ：
下图是 超声波时序图。
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首先让超声波的 trig 引脚发送触发信号：一个 10 us 的 TTL 高电平。
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然后模块内部会自动循环发出 8 个 40 KHZ 的脉冲。
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接着 超声波的 echo 引脚会接收到回返信号。
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最后只需要计算出这段回返信号的高电平时间 再带入公式 S = 340(m/s) * T(s) / 2 即可算出距离.这里是往返时间，要除 2。（因为 高电平的时间就是信号往返传输的时间）
二、cubeMX 配置
对于基础的配置可以看我之前的文章。
- 由于 要发送一个 10us 的高电平，这个时间用定时器进行配置，所以这里我使用 定时器 2 进行延时。（尽量不要使用 HAL_Delay 函数，多次使用会导致程序卡顿）
这里选择内部时钟源，并配置相关参数。这里配置的参数是 1us 延时。
- 我们还需要 一个定时器去 计算回返信号的高电平时间。使用定时器3。配置的定时时间依然是 1us。
如果对 定时器的定时时长有不了解的可以参考我之前的文章：最详细STM32,cubeMX 定时器
- 需要将测出的距离使用串口助手打印出来，所以这里需要使用一个 串口 USART2.(使用 异步传输)
如果对 串口的配置有不了解的可以参考我之前的文章：最详细STM32,cubeMX串口发送，接收数据
- 对于检测 是否接收到 回返信号 ，可以使用外部中断。
超声波需要两个引脚分别用来 发送触发信号 ，接收回返信号。所以，这里我使用 PB3 用来 发送触发信号，设置为输出引脚。使用 PB6 接收信号，并将其设置为 外部中断模式。
如果对 外部中断的配置有不了解的可以参考我之前的文章：STM32不使用 cubeMX实现外部中断
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并将 PB6 设置为 双边沿触发中断。
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并将外部中断使能。
三、实验程序
sr04.h:
#ifndef _SR04_H_ #define _SR04_H_ #include #include "main.h" #define Trigger_ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET) #define Trigger_OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET) void Delay_us(uint16_t us); // 使用定时器2编写的延时函数 void Trigger_signal(void); // 发送 10us 的触发信号 #endif
sr04.c:
#include "sr04.h" int distance_cm = 0; extern TIM_HandleTypeDef htim2; extern TIM_HandleTypeDef htim3; /* 延时函数（单位 us） */ void Delay_us(uint16_t us) { uint16_t time = 0xffff - us - 5; __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,time); // 设置 定时器2 的值 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); // 开启定时器2 while(time对于串口发送数据，可以使用重定义函数，简化代码：
int fputc(int ch,FILE* f) { while(HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)&ch,sizeof(ch),1000) != HAL_OK); return 0; }测试程序：
在 while 循环中持续发送触发信号。
int count = 0; while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ /* 每 50 ms 发送一次触发信号 */ if(HAL_GetTick() - count > 50) { count = HAL_GetTick(); Trigger_signal(); } }HAL_GetTick（） 函数 用来获取当前的时间。可以看到这个函数返回 uwTick 变量，在 HAL_IncTick（） 中一直增加。uwTick 变量是从STM32 开机就开始计时。 1 uwTick 就是 1ms.
总结
下一篇文章为大家介绍 STM32 驱动蓝牙的实现。
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