本帖最后由 南来之风 于 2022-11-8 09:38 编辑
笔者之前在测评PIC18F单片机的时候，首次尝试用定时器来测量超声波的传播时间，参考：【CuriosityNano测评报告】定时器用于超声波传感器 https://bbs.21ic.com/icview-3244674-1-1.html。之前的测距结果感觉不是特别准确，有可能是定时器用法不正确。
此次有幸能够测评AVR64DD32单片机，这款好奇开发板功能丰富，尤其是模拟功能强大，易用。特别留意到这个片子带了Analog Comparator以及TCB ( 16-bit Timer/Counter Type B)，我后面会利用这两个特性来设计超声波测距仪。- AVR64DD32微控制器
- 一个黄色用户LED
- 一个机械式用户开关
- 一个32.768kHz晶体
- 一个24MHz晶体
- 板载调试器：
- Microchip MPLAB® X IDE和Microchip Studio中板标识
- 一个绿色电源及状态指示LED
- 编程和调试
- 虚拟串行端口 (CDC)
- 两个调试GPIO通道 (DGI GPIO)
- USB供电
- 可调目标电压：
- MIC5353 LDO稳压器，由板载调试器控制
- 输出电压范围：1.8V至5.1V（受USB输入电压限制）
- 最大输出电流：500mA（受环境温度和输出电压限制）
此次使用的超声波传感器型号是：HC-SR04，其内部模块原理图如下：
VTG -- 传感器VCC
GND -- 传感器GND
PORTD1 -- 传感器Trigger引脚
PORTD2 -- 传感器Echo模拟输入引脚
主程序代码：
#include "mcc_generated_files/system/system.h"
#include <util/delay.h>
/*
Main application
*/
volatile uint16_t signal_pulse = 0, signal_period = 0;
int main(void)
{
SYSTEM_Initialize();
PORTD.DIRSET = PIN4_bm;
PORTMUX.USARTROUTEA = PORTMUX_USART0_ALT3_gc;
printf("Hello Microchip\r\n");
while(1)
{
IO_PD1_TriggerSig_SetLow();
_delay_ms(2);
IO_PD1_TriggerSig_SetHigh();
_delay_ms(10);
IO_PD1_TriggerSig_SetLow();
if (TCB0.INTFLAGS & TCB_CAPT_bm)
{
/**
* First read the CNT register
* The interrupt flag is cleared by writing 1 to it, or when the Capture register
* is read in Capture mode
*/
//signal_period = TCB0.CNT;
signal_pulse = TCB0.CCMP;
asm("NOP");
printf("Calculate Dist...");
printf(" %f cm\r\n", signal_pulse/2.0/2*34300.0/1000000);
}
}
}
模拟比较器AC0的MCC配置：
TCB的模式配置，要注意设置未pulse width模式：
UART这里要使能 Redirct Printf to UART:
效果展示：
总结：本次基于AVR单片机的AC0和tcb硬件模块实现的超声波测距仪，极少的需要单片机运算，计算结果非常精确可靠，硬件设计非常简单。
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