HC-SR04驱动记录

文章目录

- 1、工作原理
- 2、读取数据方式
- 3、驱动记录

1、工作原理

常用的HC-SR04模块如下所示：
在这里插入图片描述
引脚说明：

引脚	说明
VCC	电源，常用5v
Trig	控制端
Echo	接收端
GND	地

使用说明：
控制端发送一个10us的高电平脉冲，之后再接收口等待高电平输出，一有高电平输出就开始计时，直到低电平到来就可以结束计时，速度X时间，就是我们测量到的距离了。

时序图说明
在这里插入图片描述

其他说明：

调节测距长短

图中标志的电阻可以调节最大探测距离。R3电阻为392，探测距离最大4.5M左右，探测角度小于15度；R3电阻为472，探测距离最大7M左右，探测角度小于30度；出厂默认392，即最大探测距离4.5M左右。R3电阻大，接收部分增益高，检测距离大，但检测角度会相应变大，容易检测到前方旁边的物体。
提高测距有效性：
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。

2、读取数据方式

说白了就是发脉冲然后计数，所以关键问题在于计数的方式上，可以选的方式如下：

延时函数
定时器计数
输入捕获

这里用延时函数的方法肯定是会打断整个系统的进程的，虽然时间很短，但是也会有一定影响，使用定时器输入捕获应该是要配合中断来使用，缺点是要废掉一个定时器，采用输入捕获应该是最高精度的方法了，但是同样的也要废掉一个定时器！！！

关于定时器的使用可以看我之前的一篇文章，较全面的总结了定时器的使用方法：stm32外设总结-定时器使用

3、驱动记录

这里还是采用输入捕获的方法来测试，其他两个方法都比较直白，只是编写下逻辑函数就行的，就不做演示了

用的就是PWM输入的方式

在这里插入图片描述
CH1上升沿，CH2下降沿

打开中断
在这里插入图片描述

配置控制引脚
在这里插入图片描述

之后就可以生成代码了

编写测量函数
在这里插入图片描述
源代码：

#include "HC-SR04.h"
#include "tim.h"




#define fac_us 72   //时钟频率，单位MHZ

/*微秒级延时函数*/
void delay_us(uint32_t nus)
{
	uint32_t ticks;
	uint32_t told,tnow,tcnt=0;
	uint32_t reload=SysTick->LOAD;			//LOAD的值
	ticks=nus*fac_us; 						//需要的节拍数
	told=SysTick->VAL;        				//刚进入时的计数器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;
		if(tnow!=told)
		{
			if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
			else tcnt+=reload-tnow+told;
			told=tnow;
			if(tcnt>=ticks)break;			//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
		}
	}
}

static void HC_SR04_Start()
{
	HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_SET);
	delay_us(10);
	HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

static uint16_t HCSR04_get_measure()
{
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_2);

	measure_flag = 1;
	HC_SR04_Start();

	while(measure_flag);

	return pulse_time;
}

float HCSR04_get_distance_cm()
{
	float distance_cm;
	distance_cm = HCSR04_get_measure() / 58.0f;

	return distance_cm;
}

中断的数据处理函数
在这里插入图片描述
源代码

float dis = 0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim == &htim1)
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
		{
			IC_RisingEdge = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
			HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);

		}
		else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
		{
			pulse_time = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_2) - IC_RisingEdge;
			measure_flag = 0;
			HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_2);
		}
	}
}