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2021年03月10日 | STM32L053开发板 超声波测距系统
2021-03-10 来源：eefocus
本次使用STM32L053开发板，本计划利用多个超声波模块HC-SR04完成一个空间目标空间定位系统，但是由于无线通信芯片nRF24L01迟迟没有调试成功，所以此处先使用超声波模块HC-SR04制作一个超声波测距系统，后面等待nRF24L01调试通过再完成原计划。
一、硬件组成
整个系统简图如下：
STM32L053通过HC-SR04测量出距离，然后再由LCD1602显示。
HC-SR04的引脚主要有VCC（电源）、trig（控制端）、 echo（接收端）、 GND（地）。VCC接+5V电源，GND接地，trig接PB1，echo接PB0。
LCD1602的引脚有VSS（电源地）、VDD（电源正极）、VL（液晶显示偏压信号）、RS（数据/命令选择端）、R/W（读/写选择端）、E（使能信号）、D0~D7（数据口）、BLA（背光源正极）、BLK（背光源负极）。VDD接+5V电源，VSS接电源地，RS接PB2，RW接PB10，E接PB15，D0~D7接PC0~PC7，其他信号按照下图连接。
本人采用一块实验板作为基本，将整个系统在板子上进行了搭建，搭建效果图如下：
二、软件编写
1、超声波测距
基本工作原理：（1）采用IO口TRIG触发测距，给至少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；
2、LCD显示
LCD1602的基本操作分为四种：
1. 读状态：输入RS=0，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为状态字。
2. 读数据：输入RS=1，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为数据。
3. 写命令：输入RS=0，RW=0，E=高脉冲。输出：无。
4. 写数据：输入RS=1，RW=0，E=高脉冲。输出：无。
进行如下的宏定义
#define LCD_DB(data) (GPIOC->ODR = ((GPIOC->ODR)&(0xFF00))|(data)) //完成写数据
#define LCD_RS_H (GPIOB->BSRR = 0x0004)
#define LCD_RS_L (GPIOB->BSRR = 0x0004<<16)
#define LCD_RW_H (GPIOB->BSRR = 0x0400)
#define LCD_RW_L (GPIOB->BSRR = 0x0400<<16)
#define LCD_E_H (GPIOB->BSRR = 0x8000)
#define LCD_E_L (GPIOB->BSRR = 0x8000<<16)
通过以上的宏，可以控制LCD控制口状态，写入命令和数据，具体就不详述了，详情可以参考附件中的程序（LCD1602.c）。
3、主程序
主程序比较简单，具体如下：
三、运行效果展示
最后制作整体的效果如下，能够使用，就是前端的超声波的指向有时不准，而且测量时周边最好不要有其他障碍物。
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