2021年09月13日 | STM32f407驱动hc-sr04超声波测距模块

最近完了一下测距模块，本想挺简单的一个东西，却折腾了好长时间。总算弄好了，贴到这里和大家分享一下！

HC-SR04超声波测距模块是一种被用烂了的传感器，它的优点是成本低，控制容易，但是掌握不好时序，还是会弄的人一头雾水。

本模块用使用方法如下：

一.  5v直流电压供电，一般的单片机上自带的VCC都能驱动

二.  Trig引脚收到来自单片机时长大于等于20us的高点品后发出超声波

三.  Echo引脚接收Trig引脚发出的超声波的回波，并且单片机开启定时器记录高电平时间

四. 高电平结束后，关闭定时器，从定时器寄存器中取出记录值，换算成距离即可。

在做的过程中注意：

网上有好多代码，但是大多数互相抄袭，而且代码质量都不怎么高，每一句话什么意思也不明白，所以不要照抄网上那些代码，还是要自己琢磨；

在换算距离时，网上的代码各种各样，但结果都不符合实际，于是自己算了一下：

在我的程序中，定时器计时频率是200000，周期就是1/200000，在这个周期里，超声波走的距离是（1/200000）*344/2=0.00085米，换算成毫米是0.86米，精度符合要求。

在获取定时器的计数器值TIM,于是TIM*0.85就是实际距离，单位是毫米。

另外，超声波测距模块的最远测量距离是4米，可以算出距离在4米事定时器的计数值，x*340=4,得x=5000,所以设置定时器的溢出周一为5000.

好了，贴上代码吧！

int main(void)

{

  LED_Init();

  GPIO_Configuration();

  TIM2_Configuration(5000,419);  //定时器频率200000

  while (1)

  {

    diatance_Data = get_Diatance();   //得到的距离单位是毫米

    qian = diatance_Data/1000;

    bai = diatance_Data/100%10;

    shi = diatance_Data/10%10;

    ge = diatance_Data%10;

    diatance_Data = qian*1000+bai*100+shi*10+ge;

    if(TIM2_Flag == 1)

    {

      //GPIOD->ODR|=1<<12;    //LED12闪烁

      TIM2_Flag = 0;

    }

    if(diatance_Data<200)     //定义距离在某一范围内

    {

      GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10);

    }

    else

    {

      GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10);

    }

  }

}

void Delay(__IO uint32_t nCount)

{

  while(nCount--)

  {

  }

}

void LED_Init()

{

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13| GPIO_Pin_14| GPIO_Pin_15;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

}

void GPIO_Configuration()

{

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

  /*echo*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  /*trig*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  /*LED*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void TIM2_Configuration(u16 arr, u16 psc)

{

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructrue;

  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

  TIM_DeInit(TIM2);

  TIM_TimeBaseStructrue.TIM_Period = arr;                   //定时周期

  TIM_TimeBaseStructrue.TIM_Prescaler = psc;                //欲分频数

  TIM_TimeBaseStructrue.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

  TIM_TimeBaseStructrue.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructrue);

  TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;              //定时器3中断

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x00; //抢占优先级1

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x01;        //响应优先级3

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                            //初始化NVIC

  TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); 

}

int get_Diatance()

{

  int distance = 0;

  u16 TIM = 0;

  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);            //开启定时器开始记录

  GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);  //给trig大于10us的高电平

  Delay(3000);

  GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);

  while((!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0))&&TIM2_Flag==0);  //等待echo高电平

  TIM2->CNT = 0;               //定时器计数器置零，因为从这里开始记录高电平时间

  while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0)&&TIM2_Flag==0);    //等待低电平

  TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);      //高电平结束，关闭定时器

  if(TIM2_Flag==1)

    TIM2_Flag = 0;

  TIM = TIM_GetCounter(TIM2);

  distance = TIM*0.85;

  return distance;

}

/************************中断处理函数****************************/

void TIM2_IRQHandler(void)

{

  if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)

  {

    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

    TIM2_Flag=1;

  }

}