基于stm32的超声波测距报警系统（附源码和连接方式；串口显示）
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
基于stm32的超声波测距报警系统（附源码和连接方式；串口显示）
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
之前自己寫過51 單片機(jī)的超聲波測距代碼，最近學(xué)了stm32，就想著也用stm32來寫一個。想著寫出來分享給大家吧。相比之下，51和stm32自己還是偏喜歡stm32的，主要是基于固件庫來進(jìn)行開發(fā)的
自己也很喜歡調(diào)用固件庫的感覺，所以就有了這篇文章。
首先講一下HC-SR04超聲波模塊的工作原理吧！
原理：
給脈沖觸發(fā)引腳（trig）輸入一個長為20us的高電平方波，輸入方波后，模塊會自動發(fā)射8個40KHz的聲波，與此同時回波引腳（echo）端的電平會由0變?yōu)?；（此時應(yīng)該啟動定時器計時），當(dāng)超聲波返回被模塊接收到時，回波引 腳端的電平會由1變?yōu)?；（此時應(yīng)該停止定時器計數(shù)），定時器記下的這個時間即為超聲波由發(fā)射到返回的總時長。根據(jù)聲音在空氣中的速度為344米/秒，即可計算出所測的距離。
**實驗器材：**HC-SR04超聲波；STM32C8T6；無源蜂鳴器；CH340下載器
//超聲波測距
#include "hcsr04.h"
#define HCSR04_PORT GPIOB
#define HCSR04_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define HCSR04_TRIG GPIO_Pin_4
#define HCSR04_ECHO GPIO_Pin_5
#define BEEP_PIN GPIO_Pin_6
#define TRIG_Send PBout(4)
#define ECHO_Reci PBin(5)
#define BEEP PBout(6)
u16 msHcCount = 0;//ms計數(shù)
void Hcsr04Init()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //生成用于定時器設(shè)置的結(jié)構(gòu)體
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE);
//IO初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG; //發(fā)送電平引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HCSR04_ECHO; //返回電平引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_ECHO);
//蜂鳴器引腳初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =BEEP_PIN ; //發(fā)送電平引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(HCSR04_PORT,BEEP_PIN );
//定時器初始化 使用基本定時器TIM6
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE); //使能對應(yīng)RCC時鐘
//配置定時器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體
TIM_DeInit(TIM2);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1); //設(shè)置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值 計數(shù)到1000為1ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //設(shè)置用來作為TIMx時鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值 1M的計數(shù)頻率 1US計數(shù)
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時間基數(shù)單位
TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update); //清除更新中斷，免得一打開中斷立即產(chǎn)生中斷
TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE); //打開定時器更新中斷
hcsr04_NVIC();
TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
}
//tips：static函數(shù)的作用域僅限于定義它的源文件內(nèi)，所以不需要在頭文件里聲明
static void OpenTimerForHc() //打開定時器
{
TIM_SetCounter(TIM6,0);//清除計數(shù)
msHcCount = 0;
TIM_Cmd(TIM6, ENABLE); //使能TIMx外設(shè)
}
static void CloseTimerForHc() //關(guān)閉定時器
{
TIM_Cmd(TIM6, DISABLE); //使能TIMx外設(shè)
}
//NVIC配置
void hcsr04_NVIC()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn; //選擇串口1中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //搶占式中斷優(yōu)先級設(shè)置為1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //響應(yīng)式中斷優(yōu)先級設(shè)置為1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中斷
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
//定時器6中斷服務(wù)程序
void TIM6_IRQHandler(void) //TIM3中斷
{
if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查TIM3更新中斷發(fā)生與否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中斷標(biāo)志
msHcCount++;
}
}
//獲取定時器時間
u32 GetEchoTimer(void)
{
u32 t = 0;
t = msHcCount*1000;//得到MS
t += TIM_GetCounter(TIM6);//得到US
TIM6->CNT = 0; //將TIM2計數(shù)寄存器的計數(shù)值清零
Delay_Ms(50);
return t;
}
//一次獲取超聲波測距數(shù)據(jù) 兩次測距之間需要相隔一段時間，隔斷回響信號
//為了消除余震的影響，取五次數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行加權(quán)濾波。
float Hcsr04GetLength(void )
{
u32 t = 0;
int i = 0;
float lengthTemp = 0;
float sum = 0;
while(i!=5)
{
TRIG_Send = 1; //發(fā)送口高電平輸出
Delay_Us(20);
TRIG_Send = 0;
while(ECHO_Reci == 0); //等待接收口高電平輸出
OpenTimerForHc(); //打開定時器
i = i + 1;
while(ECHO_Reci == 1);
CloseTimerForHc(); //關(guān)閉定時器
t = GetEchoTimer(); //獲取時間,分辨率為1US
lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
sum = lengthTemp + sum ;
}
lengthTemp = sum/5.0;
return lengthTemp;
}
/*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
** 函數(shù)名稱: Delay_Ms_Ms
** 功能描述: 延時1MS (可通過仿真來判斷他的準(zhǔn)確度)
** 參數(shù)描述：time (ms) 注意time<65535
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
void Delay_Ms(uint16_t time) //延時函數(shù)
{
uint16_t i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<10260;j++);
}
/*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
** 函數(shù)名稱: Delay_Ms_Us
** 功能描述: 延時1us (可通過仿真來判斷他的準(zhǔn)確度)
** 參數(shù)描述：time (us) 注意time<65535
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
void Delay_Us(uint16_t time) //延時函數(shù)
{
uint16_t i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<9;j++);
}
主函數(shù)：
int main()
{
float length;
GPIO_cfg();
NVIC_cfg();
USART_cfg();
printf("串口初始化成功！
");
Hcsr04Init();
printf("超聲波初始化成功！
");//測試程序是否卡在下面兩句上面
length = Hcsr04GetLength();
printf("距離為:%.3f
",length);
if(length<30){BEEP=!BEEP;Delay_Us(100);}//如果距離小于30cm則蜂鳴器報警提示
}
到此就結(jié)束了，希望可以幫到你們。但是在測量過程中，我們會發(fā)現(xiàn)有時候這個測距很不準(zhǔn)，其實這個叫做**余震現(xiàn)象，那么，我們怎么來消除這個現(xiàn)象使得測量的精準(zhǔn)度提高呢？
我們可以去多次測量的結(jié)果取平均值，這樣子測量就準(zhǔn)確很多了。具體代碼實現(xiàn)如下：
int i = 0;
float lengthTemp = 0;
float sum = 0;
while(i!=5)
{
TRIG_Send = 1; //發(fā)送口高電平輸出
Delay_Us(20);
TRIG_Send = 0;
while(ECHO_Reci == 0); //等待接收口高電平輸出
OpenTimerForHc(); //打開定時器
i = i + 1;
while(ECHO_Reci == 1);
CloseTimerForHc(); //關(guān)閉定時器
t = GetEchoTimer(); //獲取時間,分辨率為1US
lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
sum = lengthTemp + sum ;
}
lengthTemp = sum/5.0;
return lengthTemp;
好的，結(jié)束。
一鍵三連呀！
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的基于stm32的超声波测距报警系统（附源码和连接方式；串口显示）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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