STM32傳感器外設集-超聲波模塊（HC_SR04）驅動代碼編寫

1.器件介紹

1.1.參數

• 5根引腳
• 工作電壓5v
• 工作電流15mA
• 工作頻率40Hz

1.2.測量范圍

• 最近距離 2cm
• 最遠距離 4m
• 測量角度 15度

1.3.計算公式

測試距離=（高電平時間*聲速（340M/S））/2

1.4.優(yōu)點

• 性能穩(wěn)定
• 測度距離精確
• 模塊高精度
• 盲區(qū)小
• 易于使用

2.使用原理

2.1.原理

使用stm32的定時器測量反射波的返回時間，再根據計算公式求出物體的相對距離，

3.代碼編寫

3.1.接線圖

3.2.代碼

3.2.1.HC_SR04.h

#ifndef __HC_SR04_H
#define __HC_SR04_H	 
#include "sys.h"


#define SR04_Trlg PBout(12)// PB12
#define SR04_Echo PBin(13)// PB13	

void HC_SR04_IO_Init(void);
u16  Get_SR04_Distance(void);



	 				    
#endif

3.2.2.HC_SR04.c

#include "HC_SR04.h"
#include "timer.h"
#include "delay.h"

//	 

void HC_SR04_IO_Init(void)
{
 
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 	
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能PB端口時鐘
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;				 // 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 		 //推挽輸出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度為50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根據設定參數初始化GPIOB.12
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;				 // 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度為50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根據設定參數初始化GPIOB.13
	
}

u16 TIM2_UPDATA = 0;
u32 temp = 0;
u16  Get_SR04_Distance(void)
{

   SR04_Trlg=1;       //觸發(fā)信號是高電平脈沖，寬度大于10us
   delay_us(20);
   SR04_Trlg=0;
   while(!SR04_Echo); //等待高電平
	 TIM_SetCounter(TIM2,0);  //重填計數器值
	 TIM2_UPDATA = 0;         //溢出次數清零
   while(SR04_Echo);  //等待低電平
	 TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);  //暫時關閉定時器，保證數據正確性
   temp = (int)(((double)(TIM_GetCounter(TIM2) + (7200* TIM2_UPDATA)))/72/2);  //得到高電平總時間，單位us（定時器的計數值加上溢出的值才是高電平的時間），除以2是計算單程的時間
	 //（7200* TIM2_UPDATA這里為溢出的時間us，可以轉換為100* TIM2_UPDATA,因為在公式后面除以了72?？勺罱K理解為TIM2_UPDATA個100us）
	 TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
	 return temp;
}
 

3.2.3.timer.h

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"


void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc);

#endif

3.2.4.timer.c

#include "timer.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"


void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc)
{	 
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);	//使能TIM2時鐘
	
	//初始化定時器2	 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設定計數器自動重裝值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; 	//預分頻器   
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //設置時鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數初始化TIMx的時間基數單位
  

	
	//中斷分組初始化
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;  //TIM3中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;  //先占優(yōu)先級2級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //從優(yōu)先級0級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根據NVIC_InitStruct中指定的參數初始化外設NVIC寄存器 
	
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//允許更新中斷 ,
	
  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE ); 	//使能定時器2

}
//定時器2中斷服務程序	               主要記錄溢出次數

extern u16 TIM2_UPDATA;
extern u8 state_machine;
void TIM2_IRQHandler(void)
{ 
				if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源 
				{
					  TIM2_UPDATA++;//當回響信號很長時，記錄溢出次數，每加一次代表加100us
						TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //清除中斷標志位
			  }
}

?3.2.5.main.c

int main(void)
{

	u16 time=0;
    delay_init();	    //延時函數初始化
	 uart_init(115200);
    HC_SR04_IO_Init();  //超聲波模塊GPIO初始化
    delay_ms(500);       //上電瞬間加入一定延時在初始化
    TIM2_Init(7199,0);    //以10KHz計數,定時100us
		HC05_Role_Show();
		delay_ms(100);	
    while(1)
    {
			time++ ;

				Distance = (Get_SR04_Distance() * 331) * 1.0/1000;   //Get_SR04_Distance()返回單程聲波傳輸時間 us,轉換為秒=時間*10^(-6);331m/s等于331000mm/s，
			 //最終換算為Distance =Get_SR04_Distance()*10^(-6)*331000=(Get_SR04_Distance() * 331) * 1.0/1000;
			
			 delay_ms(10);
			 if(time==300) {
				 printf("%.1fn",Distance);
				 HC05_Sta_Show();
				 time=0;
			 }	

    }
    
}