STM32控制HC-SR04超声模块获取距离

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时间记录：2024/5/23

一、模块介绍

（1）引脚介绍
VCC：电源引脚，接单片机3.3/5V
GND：电源地
Trig：超声信号触发引脚
Echo：超声信号接收引脚
（2）时序图
HC-SR04时序图
介绍：通过Trig触发引脚设置一个大于10us的TTL高电平，触发内部循环发送8个40KHZ的超声波，然后通过接收引脚判断接收信号高电平的持续时间，通过声速进行计算来回的距离，如果超过38ms仍未接收到回波也会触发高电平，此时电平持续时间最长

二、示例代码

（1）头文件

#ifndef __HCSR04_H__
#define __HCSR04_H__
#include "stm32f10x.h"

/**HC-SR04超声模块初始化*/
void Hcsr04_Init(void);
/**获取距离，单位CM*/
void vGetDistance(float *dis,float temp);

#endif

（2）源文件

#include "hc_sr04.h"
#include "delay.h"

//端口宏定义
#define Tring_GPIO GPIOB
#define Tring_PIN  GPIO_Pin_5
#define Echo_GPIO GPIOB
#define Echo_PIN GPIO_Pin_6

void Hcsr04_Init(void)
{
    //使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
    
    /**初始化GPIO端口*/
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = Tring_PIN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(Tring_GPIO,&GPIO_InitStruct);
    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = Echo_PIN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(Echo_GPIO,&GPIO_InitStruct);
    
    /**初始化TIM2，进行计时*/
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=0xFFFF;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=72-1; //1us计数一次
    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);

    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能/开启定时器
}

void vGetDistance(float *dis,float temp)
{
    u16 time = 0;

    /**Tring引脚拉高10us的TTL电平，使模块发送超声波*/
    GPIO_SetBits(Tring_GPIO,Tring_PIN);
    vDelayUs(10);
    GPIO_ResetBits(Tring_GPIO,Tring_PIN);

    /*获取回波时间，高电平持续时间38ms为无回波时返回时间*/
    while(GPIO_ReadInputDataBit(Echo_GPIO,Echo_PIN) == 0);
    TIM_SetCounter(TIM2,0);
    while(GPIO_ReadInputDataBit(Echo_GPIO,Echo_PIN) == 1);
    time = TIM_GetCounter(TIM2);

    //计算距离
    *dis = time*(334.1+0.6*temp) / 20000;
    vDelayMs(5); //等待下一次开始，官方建议60ms采样周期，自己根据情况修改
}