【转】STM32的超声波测距程序

只看该作者 · 2016-12-22 13:26

我所使用的测距模块是HC-SR04，C-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测

距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

HC-SR04基本工作原理：
(1)采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信呈。
(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。

程序编写思路是：1、配置好使用到的GPIO以及定时器；
2、给模块TRIG端口发送大于10us的高电平信号，当收、收到ECHO回响信号是，打开定时器开始定时；
3、当回响信号消失，关闭定时器；
4、通过定时器定时时间来确定距离。

上时序图表明你只需要提供一个 10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个 40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式： uS/58=厘米或者uS/148=英寸；或是：距离=高电平时间*声速（ 340M/S） /2；建议测量周期为 60ms以上，以防止发射信号对。
回响信号的影响

具体程序如下：
#include "cs.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

/*记录定时器溢出次数*/
uint overcount=0;

/*设置中断优先级*/
void NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructer;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

NVIC_InitStructer.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;
NVIC_InitStructer.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;
NVIC_InitStructer.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructer.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructer);
}

/*初始化模块的GPIO以及初始化定时器TIM2*/
void CH_SR04_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructer;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructer;

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

/*TRIG触发信号*/
GPIO_InitStructer.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructer.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructer.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructer);

/*ECOH回响信号*/
GPIO_InitStructer.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructer.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_Init(GPIOB, & GPIO_InitStructer);

/*定时器TIM2初始化*/
TIM_DeInit(TIM2);
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Period=999;//定时周期为1000
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Prescaler=71; //分频系数72
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分频
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructer);

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//开启更新中断
NVIC_Config();
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器使能

}

float Senor_Using(void)
{
float length=0,sum=0;
u16 tim;
uint i=0;
/*测5次数据计算一次平均值*/
while(i!=5)
{
PBout(8)=1;  //拉高信号，作为触发信号
delay_us(20);  //高电平信号超过10us
PBout(8)=0;
/*等待回响信号*/
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)==RESET);
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//回响信号到来，开启定时器计数

i+=1; //每收到一次回响信号+1，收到5次就计算均值
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)==SET);//回响信号消失
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器

tim=TIM_GetCounter(TIM2);//获取计TIM2数寄存器中的计数值，一边计算回响信号时间

length=(tim+overcount*1000)/58.0;//通过回响信号计算距离

sum=length+sum;
TIM2->CNT=0;  //将TIM2计数寄存器的计数值清零
overcount=0;  //中断溢出次数清零
delay_ms(100);
}
length=sum/5;
return length;//距离作为函数返回值
}

void TIM2_IRQHandler(void) //中断，当回响信号很长是，计数值溢出后重复计数，用中断来保存溢出次数
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)
  {
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除中断标志
overcount++;

  }
}