HC-SR04 超声波测距模块资料
1. HC-SR04 简介
HC-SR04 是一种常见的 超声波测距传感器，它通过超声波反射测量物体的距离，广泛应用于 机器人避障、液位测量、物联网设备 等领域。
2. HC-SR04 主要参数
工作电压：5V DC
工作电流：15mA
测量范围：2cm - 400cm
测距精度：±3mm
工作频率：40kHz
探测角度：<15°
接口方式：TTL 信号（Trig 输入，Echo 输出）
3. HC-SR04 引脚说明
4. HC-SR04 工作原理
触发信号（Trig）：向 Trig 引脚输入 10µs 高电平，传感器发射超声波。
超声波传播：超声波遇到障碍物后反射回来。
回波信号（Echo）：超声波返回后，Echo 引脚输出 高电平，高电平持续时间与物体距离成正比。
距离计算： 距离=(高电平持续时间×声速)2距离 = \frac{(高电平持续时间 × 声速)}{2} 空气中的声速：约 343m/s（≈ 0.0343 cm/µs）
5. HC-SR04 连接 STM32
STM32 连接方式（以 STM32F103C8T6 为例）：
VCC → 5V
GND → GND
Trig → GPIO 输出引脚（如 PA0）
Echo → GPIO 输入引脚（如 PA1，需配置为外部中断）
6. STM32 代码示例
初始化 GPIO 和定时器
void HC_SR04_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM2, ENABLE);
// Trig 引脚（PA0）配置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// Echo 引脚（PA1）配置为输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
测距函数
uint32_t HC_SR04_GetDistance(void) {
uint32_t time;
// 发送 10µs 触发信号
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
delay_us(10);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
// 等待 Echo 高电平
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == RESET);
time = 0;
// 计算高电平持续时间
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == SET) {
time++;
delay_us(1);
}
// 计算距离（单位：cm）
return (time * 0.0343) / 2;
}
7. 代码使用
int main(void) {
SystemInit();
HC_SR04_Init();
while (1) {
uint32_t distance = HC_SR04_GetDistance();
printf("Distance: %d cm\n", distance);
delay_ms(500);
}
}
8. 总结
HC-SR04 通过 Trig 触发超声波发射，然后 Echo 回传信号。
通过测量 Echo 高电平时间，计算出距离。
在 STM32 中，可以使用 GPIO+定时器 进行测距。
如果你需要更详细的资料或示例代码，欢迎随时告诉我！
你的之前上传的文件已经过期，无法查看。如果你希望我提供 HC-SR04 超声波测距传感器 的相关资料，我可以直接为你整理一份完整的介绍，包括其 工作原理、接线方法、STM32 驱动代码示例 等内容。
HC-SR04 超声波测距模块资料
1. HC-SR04 简介
HC-SR04 是一种常见的 超声波测距传感器，可以用于 非接触式测距，广泛应用于 智能车避障、液位检测、机器人导航 等场景。
2. HC-SR04 主要参数
工作电压：5V
静态电流：小于 2mA
测距范围：2cm - 400cm
测距精度：±3mm
测距角度：小于 15°
信号触发：10µs 高电平
回波信号：TTL 电平，高电平时间代表测距值
3. HC-SR04 引脚定义
4. HC-SR04 工作原理
触发信号：MCU 发送一个 10µs 的高电平 脉冲到 Trig 引脚。
超声波发射：HC-SR04 发送 8 组 40kHz 的超声波信号。
回波检测：如果超声波遇到障碍物，则会被反射回来。
回波信号：Echo 引脚会输出一个高电平，高电平持续时间等于超声波往返时间。
距离计算： 距离=高电平时间（μs）×声速（340m/s）2距离 = \frac{高电平时间（μs） \times 声速（340m/s）}{2} 换算公式： 距离（cm）=高电平持续时间（μs）58距离（cm） = \frac{高电平持续时间（μs）}{58}
5. HC-SR04 与 STM32 连接
HC-SR04 通过 Trig 和 Echo 引脚 与 STM32 的 GPIO 端口 连接。
6. STM32 驱动 HC-SR04（标准库实现）
(1) GPIO 配置
void HC_SR04_GPIO_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// Trig 触发引脚（输出）
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// Echo 回波引脚（输入）
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 下拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
(2) 发送触发信号
void HC_SR04_Trigger(void) {
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
Delay_us(10); // 保持高电平 10 微秒
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
}
(3) 读取回波信号
uint32_t HC_SR04_GetEchoTime(void) {
uint32_t time = 0;
// 等待 Echo 变高（起始）
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0);
// 计时开始
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 1) {
time++;
Delay_us(1); // 微秒级延时
}
return time;
}
(4) 计算距离
float HC_SR04_GetDistance(void) {
HC_SR04_Trigger(); // 发送触发信号
uint32_t time = HC_SR04_GetEchoTime();
// 转换为厘米（1us 对应 0.034cm，往返计算除以2）
float distance = (time * 0.034) / 2;
return distance;
}
7. 主函数示例
int main(void) {
SystemInit();
HC_SR04_GPIO_Init();
while (1) {
float distance = HC_SR04_GetDistance();
printf("Distance: %.2f cm\r\n", distance);
Delay_ms(500); // 每 500ms 读取一次
}
}
8. 关键问题与调试
测量距离始终为 0？
检查 Trig 引脚 是否正确输出 10µs 高电平。
Echo 引脚是否有 高电平信号，用示波器观察。
测量距离不稳定？
确保 电源稳定，HC-SR04 需要 5V 供电。
避免 电磁干扰，远离马达等高功耗设备。
9. 结论
HC-SR04 是一个简单易用的超声波测距模块，适用于 STM32、Arduino、ESP8266 等平台。STM32 通过 GPIO 控制 Trig 触发信号，并读取 Echo 计算测距值。
10 项目:通过HC＿SR04超声波传感器测量距离:
1配置GPIO引脚结构体（Tring PB11,Echo PB10)
2配置定时器结构体
3.配置定时器中断结构体
4.开启时钟（定时器，GPIO)
5.Trig引I脚输出高电平(10usl以上)， 然后关闭
·6.等待Echo引脚输入高电平开始， 定时器打开.…2开启计数器计数
7.等待Echo引脚输入高电平结束， 定时器关闭>停止计数器计数
8.通过计数器的值计算得出超声波测量距离
距离公式：高电平持续时间·声速(340/秒)/2
通过OLED屏反馈数据
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "hc_sr04.h"
#include "Delay.h"
uint16_t Counter;
void hc_sr04_Init()
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE );
RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE );
//配置高电平触发引脚Ｔring引脚(PB11)
GPIO_InitTypeDef hc_sr04_inisturt;
hc_sr04_inisturt.GPIO_Mode =GPIO_Mode_Out_PP;
hc_sr04_inisturt.GPIO_Pin =TRIG_PIN ;
hc_sr04_inisturt.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(TRIG_ECHO_PORT, & hc_sr04_inisturt);
//配置高电平回响Echo引脚(PB10)
hc_sr04_inisturt.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
hc_sr04_inisturt.GPIO_Pin =ECHO_PIN ;
GPIO_Init(TRIG_ECHO_PORT, & hc_sr04_inisturt);
//配置TIM4的结构体
TIM_TimeBaseInitTypeDef hc_sr04_tim_insturt;
hc_sr04_tim_insturt.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1 ;
hc_sr04_tim_insturt.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up ;
hc_sr04_tim_insturt.TIM_Period =1000-1; //产生一次更新事件时间为1s
hc_sr04_tim_insturt.TIM_Prescaler =72-1;
hc_sr04_tim_insturt.TIM_RepetitionCounter =0;
TIM_TimeBaseInit(TIM4,&hc_sr04_tim_insturt);
TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update, ENABLE );
//配置NVIC中断向量嵌套
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitTypeDef hc_sr04_nvic;
hc_sr04_nvic.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
hc_sr04_nvic.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
hc_sr04_nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
hc_sr04_nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;
NVIC_Init(&hc_sr04_nvic);
}
//打开定时器计时
void Open_tim4()
{
TIM_SetCounter(TIM4, 0);
Counter =0;
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE );
}
//关闭定时器计时
void Close_tim4()
{
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE );
}
//编写关于TIM4的终端服务函数
void TIM4_IRQHandler()
{
if(TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update)==SET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);
Counter ++;
}
}
float Get_Echo_time()
{
uint32_t t=0;
t=Counter *1000;
t+=TIM_GetCounter(TIM4);
TIM4->CNT =0;
delay_ms (50);
return t ;
}
float Getlength()
{
uint32_t i=0;
uint32_t t=0;
float Length =0;
float sum=0;
while(i!=5)
{
TRIG_High;
delay_us(20);
TRIG_LOw ;
while(ECHO_STATE!=SET) ;
Open_tim4();
i=i+1;
while(ECHO_STATE ==SET);
Close_tim4();
t=Get_Echo_time ();
Length =((float)t*0.017) ; //cm
}
sum =Length /5.0;
return sum ;
}
uint16_t num;
float distance;
int main(void){
SystemInit ();//配置系统时钟为72Mhz
OLED_Init();
OLED_ShowString (1,1,"ds:");
OLED_ShowString (1,11,"cm");
while(1)
{
hc_sr04_Init();
distance= Getlength();
OLED_ShowFloat (1,5,distance );
delay_ms (50);
}
}
通过串口反馈数据
int main(void){
SystemInit ();//配置系统时钟为72Mhz
Usart_Init();
// OLED_Init();
// OLED_ShowString (1,1,"ds:");
// OLED_ShowString (1,11,"cm");
//
//
while(1)
{
// hc_sr04_Init();
distance= Getlength();
USART_SendData(USART1, distance);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC));
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
————————————————
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/2301_80127410/article/details/145496634
|
|
楼主
标题置顶
标题高亮
