基于STM32F407ZGT6【超声波测距实验】
HC-SR04超声波测距模块工作原理:
工作电压:5v
工作频率:40kMz
测量最大距离:4m
(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,则可通过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;
具体思路:
初始化TRIG和ECHO端口置低,首先向TRIG发送至少10us高电平脉冲,模块自动发送
8个40Khz方波,然后等待,捕捉ECHO端输出上升沿,在捕捉上升沿的同时,打开定
时器开始计时,再次等待捕捉ECHO下降沿,读出计数器时间。按公式测距。
编程步骤
1.配置好相应GPIO,Trig和Echo引脚
2.配置定时器,开启中断,并记录中断产生次数
3.给模块TRIG端口发送大于10us的高电平信号,发出回响信号时,Echo端呈现高电平,
此时打开定时器计时;当收到回响信号时,Echo端呈现低电平,此时关闭定时器。
4.获取Echo高电平时间,利用相关公式计算出距离 dis = (高电平时间*声速(340M/S))/2(取平均值获取更精准数据)
超声波测距头文件:
#ifndef __ultrasonsic_H_ #define __ultrasonsic_H_ #include "stm32f4xx.h" #include "sys.h" #include "delay.h" //PA2----TGIG输出 //PA3----ECHO输入 #define TRIG PAout(2) #define ECHO PAin(3) void ultrasonsic_Init(void); double Get_Sr04_Value(void); #endif
超声波测距c文件:
#include "ultrasonsic.h" #include "delay.h" void ultrasonsic_Init(void)//超声波 串口初始化 { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //输出模式 GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速率 GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); //初始化 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //浮空输入 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; //输入模式 GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //浮空 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); //初始化 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period= 50000-1; //重装载值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 84-1; //预分频 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision= TIM_CKD_DIV1; //分频因子 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure); //初始化 TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); //使能定时器 } double Get_Sr04_Value(void) //获取距离 { u16 t = 0; double distance; u16 count = 0; TRIG = 0; delay_us(5); TRIG = 1; delay_us(20); TRIG = 0; TIM3->CNT = 0; while( PAin(3) == 0) { t++; delay_us(10); if(t >= 500) return 0; } TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); t = 0; while( PAin(3) == 1 ) { t++; delay_us(20); if(t >= 1200) return 0; } count = TIM3->CNT; TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); distance = count/58; return distance; }
main.c文件示例:
#include "led.h" #include "delay.h" #include "ultrasonsic.h" #include "sys.h" #include "lcd.h" #include "usart.h" #include "beep.h" int main(void) { float length; delay_init(); uart_init(115200); //初始化串口,波特率115200 LED_Init(); //初始化LED BEEP_Init();//初始化蜂鸣器 initHcsr04(); LED0 = 1;//上电默认绿灯亮 while(1){ length=Hcsr04GetLength(); //获取距离 printf("dis = %fcm\r\n",length);//串口打印距离 delay_ms(50); if(length < 10){//小于10cm亮红灯绿灯灭 LED0 = 0; LED1 = 1; BEEP = 1; delay_ms(300); }else{ LED0 = 1; LED1 = 0; BEEP = 0; } } }