用到模块 hc-sr04超声波模块，stm32开发板
本实验通过超声波测距模块得到长度 直接打印到窗口显示，故主要用到定时器函数，串口函数
hcsr04.c
/*
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： uS/58=厘米或者uS/148=英寸； 或是： 距离=
高电平时间*声速（ 340M/S） /2； 建议测量周期为 60ms以上， 以防止发射信号对
回响信号的影响
测量距离2cm-400cm 精度3mm
*/
#include "hcsr04.h"
#define HCSR04_PORT GPIOB
#define HCSR04_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define HCSR04_TRIG GPIO_Pin_5
#define HCSR04_ECHO GPIO_Pin_6
#define TRIG_Send PBout(5)
#define ECHO_Reci PBin(6)
u16 msHcCount = 0;
void Hcsr04Init()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //定时器的结构体
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIOB结构体初始化
RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG; //Trig引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出模式
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG); //拉低，为后面准备
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HCSR04_ECHO; //Echo引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//输入模式
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_ECHO); //拉低
TIM_DeInit(TIM6); //定时器初始化结构体
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1); //预装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //分频系数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update); //清除更新中断
TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE); //打开更新中断
hcsr04_NVIC();
TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
}
static void OpenTimerForHc() //打开定时器
{
TIM_SetCounter(TIM6,0); //清除计数
msHcCount = 0;
TIM_Cmd(TIM6, ENABLE); //使能定时器
}
static void CloseTimerForHc() //关闭定时器
{
TIM_Cmd(TIM6, DISABLE);
}
void hcsr04_NVIC() //中断优先级管理
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void TIM6_IRQHandler(void) //中断服务函数
{
if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET) //检测更新中断是否发生
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update ); //发生则清除标志位
msHcCount++; //计数值加1
}
}
u32 GetEchoTimer(void) //定时器时间获取
{
u32 t = 0;
t = msHcCount*1000;
t += TIM_GetCounter(TIM6);//得到us
TIM6->CNT = 0; //将TIM6的计数值清零
delay_ms(50); //消除余震
return t;
}
//多次测量求平均
float Hcsr04GetLength(void)
{
u32 t = 0;
int i = 0;
float lengthTemp = 0;
float sum = 0;
while(i!=5)
{
TRIG_Send = 1; //发送高电平
delay_us(20); //延时20us
TRIG_Send = 0; //拉低
while(ECHO_Reci == 0); //等待接收高电平Echo
OpenTimerForHc(); //打开定时器
i = i + 1;
while(ECHO_Reci == 1); //接收Echo
CloseTimerForHc(); //接受完成关闭定时器
t = GetEchoTimer(); //获取时间，单位us
lengthTemp = ((float)t/58.0);//获得长度，单位cm
sum = lengthTemp + sum ;
}
lengthTemp = sum/5.0; //多次测量的平均值
return lengthTemp;
}
usart.c
#include "sys.h"
#include "usart.h"
//
//如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h" //ucos 使用
#endif
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
USART1->DR = (u8) ch;
return ch;
}
#endif
/*使用microLib的方法*/
/*
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}
return ch;
}
int GetKey (void) {
while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));
return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
}
*/
#if EN_USART1_RX //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15， 接收完成标志
//bit14， 接收到0x0d
//bit13~0， 接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记
void uart_init(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}
#endif
因为只涉及距离的测量故主函数略显单薄。
main.c
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "hcsr04.h"
int main(void)
{
float length;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200); //串口初始化为115200
Hcsr04Init();
while(1)
{
length = Hcsr04GetLength();
printf("距离为:%.3fcm \n",length);
}
}
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