HCSR04超声波传感器驱动

HC_SR04是一款使用较为广泛的超声波测距模块,模块图如下

该模块具有四个引脚,分别为VCC GND TRIG ECHO,其中VCC GND为供电脚

TRIG为测距触发引脚,ECHO为测距输入引脚

该模块的驱动模式为

控制口发一个 10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到你移动测量的值了

 

模块工作原理如下

(1)采用 IO触发测距，给至少 10us的高电平信号;

(2)模块自动发送 8个 40khz的方波，自动检测是否有信号返回；

(3)有信号返回，通过 IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间

(4计算测试距离测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

 

根据工作原理,我们可以选择两种模式驱动

1.       采用中断+定时器方式,将ECHO定义为上升沿下降沿都能触发中断,trig触发之后,echo高电平进中断打开定时器,echo低电平关闭定时器并统计定时器计数值

2.       采用普通IO+定时器模式,触发之后等待echo响应,响应时打开定时器,直到echo恢复低关闭定时器,获取时间

 

1：此模块不宜带电连接，如果要带电连接，则先让模块的 Gnd端先连接。否则会影响

模块工作。

2：测距时，被测物体的面积不少于0.5平方米且要尽量平整。否则会影响测试结果。

 

详细驱动代码如下所示

Hcsr04.c

#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;//ms计数void Hcsr04Init(u32 NVIC_PriorityGroup,u32 PreemptionPriority,u32 SubPriority){u32 NVICtemp    = 0;        //用于NVIC控制器的变量    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;     //生成用于定时器设置的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE);        NVICtemp = NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup , PreemptionPriority , SubPriority);    //中断优先级变量解码    //IO初始化    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG;       //发送电平引脚    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出    GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);    GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   HCSR04_ECHO;//返回电平引脚    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;//下拉输入    GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);//定时器初始化 使用基本定时器TIM6RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE);   //使能对应RCC时钟//配置定时器基础结构体TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到1000为1msTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  1M的计数频率 1US计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update);   //清除更新中断，免得一打开中断立即产生中断TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE);    //打开定时器更新中断NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn,NVICtemp);          //设置中断优先级NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);                     //使能对应中断}static void OpenTimerForHc()//打开定时器{TIM_SetCounter(TIM6,0);//清除计数msHcCount = 0;TIM_Cmd(TIM6, ENABLE);  //使能TIMx外设}static void CloseTimerForHc()//关闭定时器{TIM_Cmd(TIM6, DISABLE);  //使能TIMx外设}//定时器6中断服务程序void TIM6_IRQHandler(void)   //TIM3中断{if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否{TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中断标志 msHcCount++;}}u32 GetEchoTimer(void){u32 t = 0;t = msHcCount*1000;//得到MSt += TIM_GetCounter(TIM6);//得到USreturn t;}//一次获取超声波测距数据 两次测距之间需要相隔一段时间，隔断回响信号void Hcsr04GetLength(u32* length){    u32 t = 0;    float lengthTemp;    TRIG_Send = 1;      //发送口高电平输出    DelayUs(10);    TRIG_Send = 0;    while(ECHO_Reci == 0);      //等待接收口高电平输出OpenTimerForHc();//打开定时器while(ECHO_Reci == 1);CloseTimerForHc();//关闭定时器t = GetEchoTimer();//获取时间,分辨率为1USlengthTemp = ((float)t/58);//cm    *length = (u32)lengthTemp; }

Hcsr04.h

#ifndef __HCSR04_H#define __HCSR04_H#include "stm32f10x.h"#include "delay.h"#include "ioremap.h"#include "common.h"//超声波模块初始化void Hcsr04Init(u32 NVIC_PriorityGroup,u32 PreemptionPriority,u32 SubPriority);//超声波模块一次距离获取//返回0 成功//返回1 失败void Hcsr04GetLength(u32* length);#endif