基于STM32CUBEMX的HC-SR04超声波测距

创作时间:

作者:

@小白创作中心

基于STM32CUBEMX的HC-SR04超声波测距

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/2201_75475731/article/details/139176841

本文将介绍如何使用STM32CUBEMX配置HC-SR04超声波测距模块，并通过代码实现距离测量功能。文章详细描述了HC-SR04的工作原理、硬件连接、软件配置以及代码实现，适合对嵌入式系统和单片机开发感兴趣的读者。

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。

基本工作原理

(1)采用IO 口TRIG 触发测距，给最少10us 的高电平信号。
(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
以上时序图表明只需要提供一个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：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2

STM32CUBEMX配置

接线说明：
HC-SR04
Trig -> PB1
Echg -> PB0
VCC -> +5V
GND -> 地

1.定时器配置

2.中断配置

3.IIC配置
OLED
SCL -> PB6
SDA -> PB7
VCC -> +3V
GND -> 地

5.LED配置
LED -> PB12

代码实现

通过超声波测试出前方障碍的距离，通过OELD屏幕进行显示，并判断小于30mm点亮对应位置的LED灯。

void Read_Distane(void)        
{   
     PBout(1)=1;         
     delay_us(10);  
     PBout(1)=0;	
     if(TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次高电平
     {
         Distance=TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X3F; 
         Distance*=65536;					        //溢出时间总和
         Distance+=TIM3CH3_CAPTURE_VAL;		//得到总的高电平时间
         Distance=Distance*170/1000;      //时间*声速/2（来回） 一个计数0.001ms
         TIM3CH3_CAPTURE_STA=0;			//开启下一次捕获
     }				
}

//进入定时器3中断后，在定时器3中断里判断出是捕获中断，然后进入此回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//捕获中断发生时执行
{
    if(htim==&htim3)
    {
         if((TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
         {
                if(TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X40)  //捕获到一个下降沿   
                {      
                 TIM3CH3_CAPTURE_STA|=0X80;  //标记成功捕获到一次高电平脉宽
                 TIM3CH3_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_3);//获取当前的捕获值.
                 __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);
                 TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3);   //一定要先清除原来的设置！！
                 TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3,TIM_ICPOLARITY_RISING);//配置TIM3通道3上升沿捕获
                 __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);//使能定时器3
                }
                else          //还未开始,第一次捕获上升沿
                {
                 TIM3CH3_CAPTURE_STA=0;   //清空
                 TIM3CH3_CAPTURE_VAL=0;
                 TIM3CH3_CAPTURE_STA|=0X40;  //标记捕获到了上升沿
                 //配置tim前一定要先关闭tim，配置完以后再使能
                 __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);        //关闭定时器3
                 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);  //计数器CNT置0
                 TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3);   //一定要先清除原来的设置！！
                 TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//定时器3通道3设置为下降沿捕获
                 __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);//使能定时器5  
                }      
         }  
    }
}

//定时器更新中断（计数溢出）中断处理回调函数， 该函数在HAL_TIM_IRQHandler中会被调用
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//更新中断（溢出）发生时执行
{
    if(htim==&htim3)
    {
         if((TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
         {
            if(TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
            {
             if((TIM3CH3_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
             {
                TIM3CH3_CAPTURE_STA|=0X80;  //标记成功捕获了一次
                TIM3CH3_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
             }
             else 
                TIM3CH3_CAPTURE_STA++;
            }  
         }
    }
  if(htim==&htim2)
    {
       Read_Distane();
         if(Distance < 30)
         {
              HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_RESET);
         }
         else
         {
              HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);
         }
    }
}