STM32传感器外设集-超声波模块（HC_SR04）驱动代码编写

1.器件介绍

1.1.参数

• 5根引脚
• 工作电压5v
• 工作电流15mA
• 工作频率40Hz

1.2.测量范围

• 最近距离 2cm
• 最远距离 4m
• 测量角度 15度

1.3.计算公式

测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2

1.4.优点

• 性能稳定
• 测度距离精确
• 模块高精度
• 盲区小
• 易于使用

2.使用原理

2.1.原理

使用stm32的定时器测量反射波的返回时间，再根据计算公式求出物体的相对距离，

3.代码编写

3.1.接线图

3.2.代码

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端口时钟
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;				 // 端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 		 //推挽输出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根据设定参数初始化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口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根据设定参数初始化GPIOB.13
	
}

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

   SR04_Trlg=1;       //触发信号是高电平脉冲，宽度大于10us
   delay_us(20);
   SR04_Trlg=0;
   while(!SR04_Echo); //等待高电平
	 TIM_SetCounter(TIM2,0);  //重填计数器值
	 TIM2_UPDATA = 0;         //溢出次数清零
   while(SR04_Echo);  //等待低电平
	 TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);  //暂时关闭定时器，保证数据正确性
   temp = (int)(((double)(TIM_GetCounter(TIM2) + (7200* TIM2_UPDATA)))/72/2);  //得到高电平总时间，单位us（定时器的计数值加上溢出的值才是高电平的时间），除以2是计算单程的时间
	 //（7200* TIM2_UPDATA这里为溢出的时间us，可以转换为100* TIM2_UPDATA,因为在公式后面除以了72。可最终理解为TIM2_UPDATA个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时钟
	
	//初始化定时器2	 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; 	//预分频器   
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
  

	
	//中断分组初始化
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;  //先占优先级2级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //从优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器 
	
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//允许更新中断 ,
	
  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE ); 	//使能定时器2

}
//定时器2中断服务程序	               主要记录溢出次数

extern u16 TIM2_UPDATA;
extern u8 state_machine;
void TIM2_IRQHandler(void)
{ 
				if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 
				{
					  TIM2_UPDATA++;//当回响信号很长时，记录溢出次数，每加一次代表加100us
						TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //清除中断标志位
			  }
}

 3.2.5.main.c

int main(void)
{

	u16 time=0;
    delay_init();	    //延时函数初始化
	 uart_init(115200);
    HC_SR04_IO_Init();  //超声波模块GPIO初始化
    delay_ms(500);       //上电瞬间加入一定延时在初始化
    TIM2_Init(7199,0);    //以10KHz计数,定时100us
		HC05_Role_Show();
		delay_ms(100);	
    while(1)
    {
			time++ ;

				Distance = (Get_SR04_Distance() * 331) * 1.0/1000;   //Get_SR04_Distance()返回单程声波传输时间 us,转换为秒=时间*10^(-6);331m/s等于331000mm/s，
			 //最终换算为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;
			 }	

    }
    
}