网站开发需要哪些人才,网站建设前景如何,国示范校建设网站,潍坊网站建设怎样文章目录 一、HC-SR04HC-SR04是什么#xff1f;HC-SR04测距的原理 二、使用步骤1.硬件最远探测距离调节硬件连接 2.软件1.初始化配置代码如下#xff08;示例#xff09;#xff1a;引脚初始化定时器初始化 2.引脚输入输出配置代码如下#xff08;示例#xff09;#x… 文章目录 一、HC-SR04HC-SR04是什么HC-SR04测距的原理 二、使用步骤1.硬件最远探测距离调节硬件连接 2.软件1.初始化配置代码如下示例引脚初始化定时器初始化 2.引脚输入输出配置代码如下示例3.定时器中断处理代码如下示例4.HCSR04测距函数代码如下示例5.显示函数代码如下示例6.变量定义如下示例7.显示结果如下示例图片串口打印 三、总结 一、HC-SR04
HC-SR04是什么
HC-SR04是一种常见的超声波测距模块它可以用于测量物体与传感器之间的距离在机器人导航、智能家居和安防系统等领域得到了广泛的应用。
HC-SR04超声波测距模块包含一个发射器和一个接收器它们通过超声波信号实现测距。当发射器发出超声波信号后它会被目标物体反射回来并被接收器接收。根据超声波从发射到接收的时间差就可以计算出物体与传感器之间的距离。
正面 背面
HC-SR04测距的原理
工作原理 HC-SR04超声波测距模块由发射器和接收器组成。它通过发射超声波信号并接收反射回来的信号利用信号的往返时间差来计算距离。
(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测试距离(高电平时间*声速(340M/S))/2; 模块使用注意事项 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。
二、使用步骤
1.硬件
最远探测距离调节 上图标志电阻即 R3,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。当然,在不要求很高的测试距离的条件下, 可以改小 R3 来减小探测角度这时最大测距会减小。
硬件连接
VCC电源5V接5VTrig控制端接PB12Echo接收端接PB13GND电源地接GND
/* Defines ------------------------------------------------------------------*/
#define HCSR04_GPIO_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB
#define HCSR04_GPIO_Port GPIOB
#define Trig_Pin GPIO_Pin_12
#define Echo_Pin GPIO_Pin_13//根据实际的引脚修改2.软件
1.初始化配置代码如下示例
/******************************************************************************** 函数名User_HCSR04_Init* 描述 HCSR04初始化* 输入 void* 输出 void* 调用 初始化* 备注
*******************************************************************************/
void User_HCSR04_Init(void)
{User_TIM1_Init();HCSR04_GPIO_Init();
}引脚初始化
/******************************************************************************** 函数名HCSR04_GPIO_Init* 描述 HCSR04引脚初始化* 输入 void* 输出 void* 调用 初始化* 备注
*******************************************************************************/
void HCSR04_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin Trig_Pin;//控制脚 Trig GPIO_Init(HCSR04_GPIO_Port, GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPD;//下拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin Echo_Pin;//接收脚 Echo GPIO_Init(HCSR04_GPIO_Port, GPIO_InitStructure);
}定时器初始化 /******************************************************************************** 函数名User_TIM1_Init* 描述 定时器1初始化* 输入 void* 输出 void* 调用 初始化* 备注
*******************************************************************************/
void User_TIM1_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_TIM_CLK_ENABLE, ENABLE); // 启用TIM1时钟TIM_InternalClockConfig(HCSR04_TIM);// 设置TIM1使用内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM1_TimeBaseInitStructure;// 定义结构体配置定时器TIM1_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision TIM_CKD_DIV1; // 设置1分频不分频TIM1_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode TIM_CounterMode_Up;// 设置计数模式为向上计数TIM1_TimeBaseInitStructure.TIM_Period PERIOD_COUNT - 1; // 设置最大计数值达到最大值触发更新事件TIM1_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler PRESCALER_COUNT - 1; // 设置时钟预分频TIM1_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter 0; // 重复计数器TIM_TimeBaseInit(HCSR04_TIM, TIM1_TimeBaseInitStructure); // 初始化TIM1定时器TIM_ClearFlag(HCSR04_TIM, TIM_FLAG_Update); // 清除更新中断标志位TIM_ITConfig(HCSR04_TIM, TIM_IT_Update, ENABLE); // 开启更新中断TIM1_NVIC_Init();TIM_Cmd(HCSR04_TIM, ENABLE); // 开启定时器
}/******************************************************************************** 函数名TIM1_NVIC_Init* 描述 定时器1中断配置初始化* 输入 void* 输出 void* 调用 初始化* 备注
*******************************************************************************/
void TIM1_NVIC_Init(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 设置中断优先级分组NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 定义结构体配置中断优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel HCSR04_TIM_IRQn; // 指定中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; // 中断使能NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 0; // 设置抢占优先级为最高NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 0; // 设置响应优先级为最高NVIC_Init(NVIC_InitStructure);
}
2.引脚输入输出配置代码如下示例
/******************************************************************************** 函数名Trig_out_High* 描述 Trig输出高电平* 输入 void* 输出 void* 调用 内部调用* 备注 *******************************************************************************/
void Trig_Out_High(void)
{GPIO_SetBits(HCSR04_GPIO_Port,Trig_Pin);//Trig 1
}/******************************************************************************** 函数名Trig_Out_Low* 描述 Trig输出低电平* 输入 void* 输出 void* 调用 内部调用* 备注 *******************************************************************************/
void Trig_Out_Low(void)
{GPIO_ResetBits(HCSR04_GPIO_Port,Trig_Pin);//Trig 0
}/******************************************************************************** 函数名Read_Echo_Level* 描述 读取Echo引脚电平* 输入 void* 输出 void* 调用 内部调用* 备注 *******************************************************************************/
uint8_t Read_Echo_Level(void)
{return GPIO_ReadInputDataBit(HCSR04_GPIO_Port,Echo_Pin);
}3.定时器中断处理代码如下示例 /******************************************************************************** 函数名HCSR04_TIM_IRQHandler* 描述 定时器1中断服务程序* 输入 void* 输出 void* 调用 初始化* 备注
*******************************************************************************/
void HCSR04_TIM_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(HCSR04_TIM, TIM_IT_Update) ! RESET){if(ditance_flag){ditance_count;}TIM_ClearITPendingBit(HCSR04_TIM, TIM_IT_Update); //清除中断挂起位}
}4.HCSR04测距函数代码如下示例
/******************************************************************************** 函数名Measurement_function* 描述 HCSR04测距函数* 输入 void* 输出 void* 调用 内部调用* 备注 *******************************************************************************/
void Measurement_function(void)
{Trig_Out_High();Delay_20us();Trig_Out_Low(); while(Read_Echo_Level()0);//等待低电平结束ditance_count 0; while(Read_Echo_Level()1);//等待高电平结束 ditance_flag 1; if(ditance_count Overtime)//小于超时时间 38ms{MM_ditance ((ditance_count * 340)/2)/100;//单位毫米MM}
}
5.显示函数代码如下示例
对OLED有疑问的可以参考我的另外一篇博客0.96寸OLEDIIC接口显示屏的图像显示应用
/******************************************************************************** 函数名OLED_Rfresh* 描述 OLED实时显示数据刷新* 输入 void* 输出 void* 调用 1s* 备注 *******************************************************************************/
void OLED_Rfresh(void)
{OLED_ShowString(1, 1, Distance:); //1行1列显示字符串Distance:OLED_Part_Clear(2,1,16);if(MM_ditance 10){OLED_ShowNum(2,10,MM_ditance,1); OLED_ShowString(2, 12, MM); //2行12列显示单位MM}else if(MM_ditance 100){OLED_ShowNum(2,10,MM_ditance,2); OLED_ShowString(2, 13, MM); //2行13列显示单位MM }else if(MM_ditance 1000){OLED_ShowNum(2,10,MM_ditance,3); OLED_ShowString(2, 14, MM); //2行14列显示单位MM }
}
6.变量定义如下示例
/* Defines ------------------------------------------------------------------*/
#define HCSR04_GPIO_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB
#define HCSR04_GPIO_Port GPIOB
#define Trig_Pin GPIO_Pin_12
#define Echo_Pin GPIO_Pin_13//根据实际的引脚修改#define HCSR04_TIM TIM1
#define HCSR04_TIM_CLK_ENABLE RCC_APB2Periph_TIM1
#define PERIOD_COUNT 10
#define PRESCALER_COUNT 72
#define HCSR04_TIM_IRQn TIM1_UP_IRQn
#define HCSR04_TIM_IRQHandler TIM1_UP_IRQHandler#define Overtime 3800//38msuint8_t ditance_flag 0;//开始测量标志
uint32_t ditance_count 0;//测量计数 10us/次
uint16_t MM_ditance 0;//输出测量距离 单位毫米7.显示结果如下示例
图片
本来想录像的但是一直录不好有兴趣的自己测试下把。
串口打印
截取部分测试内容我是拿一个黑色本子立起来从近距离到远距离。 三、总结
超声波测距模块使用起来比较简单但是发现环境条件对测量结果也存在一定影响温度湿度我也没考虑进去多次测量取平均值我也没用还是存在诸多问题的后面有时间在改进下感谢你的观看谢谢
