這是一道學校出的電賽題目，要求在100*100ｃｍ的平面上實現定位實現聲音定位。由于一米太大了，我們就做了40ｃｍ的，下面的講解我按照40厘米的寫。用到的處理器是ｓｔｍ３２ｆ１０３ｃ８ｔ６接下來分享一下調試心得。
硬件部分需要制作發聲裝置和接收裝置，詳細可以參考這個文章.
需要知道的是，揚聲器發出的聲音經過接收裝置，得到的是一個方波信號，所以單片機需要根據這些方波求出距離

解題思路

一.直線

既然我們說，接收模塊得到的是方波信號，那么單片機肯定可以檢測到方波的下降沿和上升沿，在直線上，聲源距離接收模塊越近，聲音先到達，就先接收到下降沿，相反，聲源距離接收模塊遠，就后接受到下降沿，這樣我們可以得到時間差。接下來就是小學數學了（手動狗頭），根據兩個時間可以算出距離。
用C語言描述就是這樣

傳入參數：兩個下降沿分別到兩個接收器之間的時間差 傳出參數：距離 float Find_Line(float ltime) {float S=0,timeall=0,timefst=0;timeall=0.0012; //單位是秒，根據ltime單位做調整 0.4/346timefst=(timeall+ltime)/2;S=0.4*(timefst/timeall);return S; }

二.平面

在平面上，就需要三個接收模塊，這樣就能得出兩個時間差。
像下面這幅圖

用C語言描述是這樣，得到的ａｒｖ１和ａｒｖ２就是坐標值，
整個函數就是解方程的思路，用窮舉法求出合適的值，我在后面又對得到的值做了求平均處理。

//傳入參數：兩個時間差 void Find_Square(float ctime1,float ctime2) {int count,i=0;for(x=0.0; x<=40.0; x++){for(y=0.0; y<=40.0;y++){if(fabs(sqrt(x*x+(y-40)*(y-40))-sqrt(x*x +y*y)-34000*ctime1)<3 && fabs(sqrt(x*x +y*y)-sqrt((40-x)*(40-x)+y*y)-34000*ctime2)<3) { a[i]=x;b[i]=y;i++;count =i;printf("x=%.2f y=%.2f count=%d\n",x,y,count);} else{printf("方程無解");}}} // count=Del_Zero(a,count); // Del_Zero(b,count);for(int i=0; i< count; i++){sum1=sum1+a[i];sum2=sum2+b[i];arv1=sum1/count;arv2=sum2/count;printf("a[i]=%.2f b[i]=%.2f count=%d %f\n",a[i],b[i],count,sum1);}printf("arv1=%.2f arv2=%.2f\n",arv1,arv2);sum1=0;sum2=0; }

二.單片機獲取時間

其實解題思路不難，難點就在于獲取到準確的時間，我使用的獲取方法是外部中斷，當單片機的一個IO口檢測到下降沿，定時器開始計時，另一個IO口檢測到下降沿停止計時，這樣就得到時間差

1.ｃｕｂｅｍｘ配置

1.外部中斷


2.定時器
由于晶振是72ＭＨＺ，而且接收到下降沿的時間在微秒級別，所以將單位時間設置為100ｕｓ（72000000/72/100＝10000ｈｚ）（１／10000＝１００ｕｓ）

/*** 函數功能: 按鍵外部中斷回調函數* 輸入參數: GPIO_Pin：中斷引腳* 返 回 值: 無* 說 明: 無*/ void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_0)//A{if(time1==0){wosignA=0;HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); //使能剛剛配置的定時器}else{wosignA=time1+255*time2;//HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);}signA=1; }if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_1)//B{if(time1==0){wosignB=0;HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); //使能剛剛配置的定時器}else{wosignB=time1+255*time2;//HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);}signB=1;//EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_1); }if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_11)//B{if(time1==0){wosignC=0;HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); //使能剛剛配置的定時器}else{wosignC=time1+255*time2;//HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2); //使能剛剛配置的定時器}signC=1;//EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_1); }} /*** 函數功能: 定時器中斷回調函數* 輸入參數: * 返 回 值: 無* 說 明: 無*/ void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {if (htim->Instance == htim2.Instance){time1++; if(time1==255){time2++;time1=0;}//定時器計數255次溢出一次}if (htim->Instance == htim1.Instance){} } key=read_key();if(key==1) {mode=1;OLED_Clear();}if(key==2) {mode=2;OLED_Clear();}if(key==3) {mode=3;OLED_Clear();}if(mode==1){if(signA&&signB){EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_0);//關閉外部中斷EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_1);HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);if(wosignA<wosignB){t1=wosignB;}else {t1=wosignA;}if(t1>11){t1=11;}s=Find_Line(fabs((float)(t1))*100/1000000);printf("%d %d %f %d %d %d %d\n",time1,time2,s,wosignA,wosignB,wosignC,t1);OLED_ShowFloat(0,0,s,2,4,16);HAL_Delay(100);EXTI->IMR |= GPIO_PIN_0; //開啟外部中斷EXTI->IMR |= GPIO_PIN_1;signA=0;signB=0;time1=0;time2=0;}} //printf("%d %d %d %d %d %d\n",signA,signB,signC,wosignC,wosignA,wosignB);if(mode==2){if(signA&&signB&&signC){EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_0);EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_1);EXTI->IMR &= ~(GPIO_PIN_11);HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);if((wosignA<wosignB)&&(wosignB<wosignC)){t2=wosignB;t3=wosignC;}if((wosignA<wosignC)&&(wosignB>wosignC)){t2=wosignC;t3=wosignB;}if((wosignB<wosignA)&&(wosignA<wosignC)){t2=wosignA;t3=wosignC;}if((wosignB<wosignC)&&(wosignC<wosignA)){t2=wosignC;t3=wosignA;}if((wosignC<wosignA)&&(wosignA<wosignB)){t2=wosignA;t3=wosignB;}if((wosignC<wosignB)&&(wosignB<wosignA)){t2=wosignB;t3=wosignA;}if(t2>11){t2=11;}if(t3>11){t3=11;} // t2=wosignA-wosignB; // t3=wosignB-wosignC;printf("%d %d %f %d %d %d %d %d\n",time1,time2,s,wosignA,wosignB,wosignC,t2,t3);Find_Square((float)t2/10000,(float)t3/10000);OLED_ShowFloat(0,0,arv1,2,4,16);OLED_ShowFloat(0,2,arv2,2,4,16);//HAL_Delay(100);EXTI->IMR |= GPIO_PIN_0; EXTI->IMR |= GPIO_PIN_1;EXTI->IMR |= GPIO_PIN_11;signA=0;signB=0;signC=0;time1=0;time2=0;}}if(mode==3){goto MENU;}}

可以用自己的按鍵，設置標志位做兩個模式，完成持續監測。

成品的誤差稍微有些大，不乏溫度，濕度，以及硬件誤差，和單片機檢測誤差，沒有濾波等等，總的來說，大體方向是對的，我們的作品還能進一步完善。
在調試的時候，單片機PB10引腳接收不到方波信號，拆了板子打電表，查不出問題，結果換了個引腳，好了，，，，，

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于STM32F103HAL库的声音定位系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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