STM32超聲波測(cè)距
超聲波測(cè)距模塊是HC-SR04,C-SR04超聲波測(cè)距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能,測(cè)
距精度可達(dá)高到3mm;模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。
HC-SR04基本工作原理:
(1)采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距,給最少10us的高電平信呈。
(2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波,自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回;
(3)有信號(hào)返回, 通過(guò)IO口ECHO輸出一個(gè)高電平, 高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。 測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2。
程序編寫思路是:1、配置好使用到的GPIO以及定時(shí)器;
2、給模塊TRIG端口發(fā)送大于10us的高電平信號(hào),當(dāng)收、收到ECHO回響信號(hào)是,打開定時(shí)器開始定時(shí);
3、當(dāng)回響信號(hào)消失,關(guān)閉定時(shí)器;
4、通過(guò)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間來(lái)確定距離。
上時(shí)序圖表明你只需要提供一個(gè) 10uS以上脈沖觸發(fā)信號(hào),該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個(gè) 40kHz周期電平并檢測(cè)回波。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào)?;仨懶盘?hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。 由此通過(guò)發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。 公式: uS/58=厘米或者uS/148=英寸; 或是: 距離=高電平時(shí)間*聲速( 340M/S) /2; 建議測(cè)量周期為 60ms以上, 以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)。
回響信號(hào)的影響
具體程序如下:
///////頭文件//////////
#ifndef _CS_H
#define _CS_H
#include "sys.h"
#define uint unsigned int
#define TRIG_Send PBout(8)
#define ECHO_Reci PBin(9)
void CH_SR04_Init(void);
float Senor_Using(void);
void NVIC_Config(void);
#endif
/////////主程序/////////////////
#include "cs.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
uint overcount=0;
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);
}
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);
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);
GPIO_InitStructer.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructer.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_Init(GPIOB, & GPIO_InitStructer);
TIM_DeInit(TIM2);
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Period=999;//定時(shí)周期為1000
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_Prescaler=71; //分頻系數(shù)72
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分頻
TIM_TimeBaseInitStructer.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructer);
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//開啟更新中斷
NVIC_Config();
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//關(guān)閉定時(shí)器使能
}
float Senor_Using(void)
{
float length=0,sum=0;
u16 tim;
uint i=0;
while(i!=5)
{
PBout(8)=1; //拉高信號(hào),作為觸發(fā)信號(hào)
delay_us(20); //高電平信號(hào)超過(guò)10us
PBout(8)=0;
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)==RESET);
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//回響信號(hào)到來(lái),開啟定時(shí)器計(jì)數(shù)
i+=1; //每收到一次回響信號(hào)+1,收到5次就計(jì)算均值
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)==SET);//回響信號(hào)消失
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//關(guān)閉定時(shí)器
tim=TIM_GetCounter(TIM2);//獲取計(jì)TIM2數(shù)寄存器中的計(jì)數(shù)值,一邊計(jì)算回響信號(hào)時(shí)間
length=(tim+overcount*1000)/58.0;//通過(guò)回響信號(hào)計(jì)算距離
sum=length+sum;
TIM2->CNT=0; //將TIM2計(jì)數(shù)寄存器的計(jì)數(shù)值清零
overcount=0; //中斷溢出次數(shù)清零
delay_ms(100);
}
length=sum/5;
return length;//距離作為函數(shù)返回值
}
void TIM2_IRQHandler(void) //中斷,當(dāng)回響信號(hào)很長(zhǎng)是,計(jì)數(shù)值溢出后重復(fù)計(jì)數(shù),用中斷來(lái)保存溢出次數(shù)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除中斷標(biāo)志
overcount++;
}
}
溫度補(bǔ)償: