stm32f1驱动HC-SR04超声波测距模块

本文主要是介绍stm32f1驱动HC-SR04超声波测距模块，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

这段时间算是比较系统的学习了一点stm32相关的东西，驱动超声波测距模块这个简单的小任务综合了定时器，中断，串口三个知识点，拿来练手还是挺不错的

首先先介绍一下HC-SR04模块：

 

以上是该模块原理的简介，就我个人体验而言，实际使用中，HC-SR04的稳定性可以说是很不错的， 测距的精度与范围基本上可以满足大部分小型项目的需求，最关键的一点，它的驱动非常的简单（虽然这并不影响菜鸡的我搞了3天才弄成）

那么简单说一下驱动的注意事项，由于模块所需要的供电是5V，而板子能直接供的电压只有3V3，因此我拿了个充电宝来当电源，当然，如果有锂电池啥的就更好了

其次，引脚设置时不要弄反，TRIG引脚作为输出，而ECHO引脚作为输入

我所实现的功能是超声波模块用来读取距离数据，用串口将数据打印到屏幕上

那么废话完毕，开始上图上代码：

cubemx内部的设置如图所示

这是引脚的设置，我启用了定时器TIM2用来记时，以及它的2通道用来做输入捕获，顺便启用了一下串口

中断的设置如图所示，使能了定时器中断和串口中断（其实串口中断不需要使能，我只是随手点了而已） 

定时器2的设置如图所示，分频设为80，重载值设为10000 ，捕获触发设为下降沿

 

 然后就可以愉快的生成工程文件了

关于具体的测距程序，只能说一切都要跟着原理走，我就很想不开的脱离原理写了一天程序，然后发现自己写得东西一点鬼用没有，于是重新上网去各种借鉴，终于搞清楚自己是哪里出了问题，希望大家以后驱动别的模块时

一    定    要    先     看     懂     原     理！

不然会出各种各样神奇的bug还不知道怎么搞，超声波测距的程序如下，我放在了一个自己创建的soner.c文件里面：

#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stm32f1xx_it.h"static float distance_temp=0;
static float distance_last=0;
static float distance_result;
/*
*********************************************************
函数原型：void Delay_us(uint16_t time)
函数输入：无符号整形
函数输出：无
函数功能：延时，与HAL_Delay类似，但是使用了定时器，Delay_us的单位是1*e-5s
*********************************************************
*/
void Delay_us(uint16_t time)
{uint16_t a1=TIM2->CNT;while(TIM2->CNT-a1<time);
}
/*
*********************************************************
函数原型：void soner_startrange(void)
函数输入：无
函数输出：无
函数功能：从trig引脚生成一个宽度为20个单位的方波
*********************************************************
*/
void soner_startrange(void)
{HAL_GPIO_WritePin(SONER_PORT,SONER_TRIG_PIN,GPIO_PIN_SET);Delay_us(20);HAL_GPIO_WritePin(SONER_PORT,SONER_TRIG_PIN,GPIO_PIN_RESET);}
/*
*********************************************************
函数原型：uint16_t soner_gettime(void)
函数输入：无
函数输出：无符号整型
函数功能：通过定时器获取当前时间
*********************************************************
*/
uint16_t soner_gettime(void)
{uint32_t a;a=TIM2->CNT;return a;
}
/*
*********************************************************
函数原型：float soner_getdistance(void)
函数输入：无
函数输出：浮点型
函数功能：获取与目标之间的距离
*********************************************************
*/
float soner_getdistance(void)
{   uint16_t time_node1;uint16_t time_node2;uint16_t measure;soner_startrange();while(HAL_GPIO_ReadPin(SONER_PORT,SONER_ECHO_PIN)==RESET);time_node1=soner_gettime();while(HAL_GPIO_ReadPin(SONER_PORT,SONER_ECHO_PIN)==SET);time_node2=soner_gettime();measure=time_node2-time_node1;distance_temp = measure * 17.0/100;
//由于模块本身的问题，数据可能存在噪声，因此添加一个限幅滤波，具体原理在此处不加以赘述if(distance_last==0)distance_last = distance_temp;if(distance_last-distance_temp>100 || distance_temp-distance_last>100){distance_result =distance_last;distance_last=distance_temp;}else{distance_result=distance_temp;distance_last=distance_temp;}return distance_result;
}

然后是头文件soner.h

#ifndef _SONER_H_
#define _SONER_H_
void Delay_us(uint16_t time);
void soner_startrange(void);
float soner_getdistance(void);
uint16_t soner_gettime(void);
#endif

 

最后在main.c里面调用以上函数就行了，简简单单轻轻松松

#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <soner.h>
/* USER CODE END Includes *//* Private variables ---------------------------------------------------------*/
TIM_HandleTypeDef htim2;UART_HandleTypeDef huart1;/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
static float distance=0;
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
#undef __GNUC__
#ifdef __GNUC__#define PUTCHAR_PROTOTYPE int _io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch,FILE *f)
#endifPUTCHAR_PROTOTYPE{HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,0xffff);return ch;}
/* USER CODE END PFP *//* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.** @retval None*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration----------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){distance=soner_getdistance();printf("%.2f\n",distance);HAL_Delay(50);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */}

 

 另外专门需要提一句的是，我在main.h内定义了引脚SONER_PORT,SONER_ECHO_PIN和SONER_TRIG_PIN，代码如下：

#ifndef __MAIN_H__
#define __MAIN_H__/* Includes ------------------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define SONER_PORT GPIOA
#define SONER_ECHO_PIN GPIO_PIN_1
#define SONER_TRIG_PIN GPIO_PIN_0

 

 初次搞这个东西会是一个漫长的写bug，debug的过程，希望大家一切顺利，我在上一篇文章里提到了一些我自己遇到的比较坑的error，大家有兴趣可以看一下

以上

p.s以上代码的具体原理，大家可以自己去搜索stm32的定时器，中断，输入捕获，串口等关键词去找教程，当然，说不定某一天我这只鸽子会开个视频详细一点讲讲这边的东西

咕咕咕，咕咕咕

以及一张实际的接线图

这篇关于stm32f1驱动HC-SR04超声波测距模块的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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