超声波模块HC-SR04

基本工作原理：

1、采用IO口TRIG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口ECHO输出一个高电平，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

那我们要做的就是得到持续时间，这就是这个模块的使用的难点

采用定时器计数，读取定时器寄存器CNT方法

CUBEMX配置

实现代码

先低电平循环读取CNT值，高电平跳出循环，记录此刻的高电平开始时间，然后高电平循环读取CNT值，直到高电平结束，记录CNT值，取差得到高电平持续时间；

void Stat(void)
{
    
    
	/**********************给一个1毫秒（高于1微秒）的高电平触发信号*************************/
		HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_TRIGGER_GPIO_Port,HC_SR04_TRIGGER_Pin,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_TRIGGER_GPIO_Port,HC_SR04_TRIGGER_Pin,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(1);
		HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_TRIGGER_GPIO_Port,HC_SR04_TRIGGER_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}

//采用寄存器接收模式htim3.Instance->CNT里的值单位由分频器决定
void Receive(void)
{
    
    
	float t1,t2,distance;
	
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
	htim3.Instance->CNT = 0;
   
  while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET)
	t1=htim3.Instance->CNT;
	
  while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_SET)
  t2=htim3.Instance->CNT;
	
	//340m/1s = 340mm/1ms = 0.34mm/1us =0.034cm/1us
	
  distance=(t2-t1)*0.017;
  printf("The distance is %0.1fcm\n",distance);
}

采用定时器输入捕获方法

CUBEMX配置

实现代码

该函数HAL_TIM_ReadCapturedValue 也就想到于读取CNT寄存器

float   dis_fm = 0;
uint8_t   Edge = 0;
uint32_t  HighTime, RisingTime, FallingTime;

oid HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    
    
	if(htim3.Instance==TIM3)
	{
    
    
		if(htim3.Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
		{
    
    
			if(Edge == 0)          //捕获上升沿
			{
    
    
				RisingTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                         //获取上升沿时间点
				__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);        //切换捕获低电平
				HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);    					 //切换捕获极性后需重新启动
 
				Edge = 1;          	 //上升沿、下降沿捕获标志位
			}
			else if(Edge == 1)     //捕获下降沿
			{
    
    
				FallingTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                       //获取下降沿时间点
				__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);        //切换捕获高电平
				HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);   	 //切换捕获极性后需重新启动
 
				//高电平持续时间 = 下降沿时间点 - 上升沿时间点
				HighTime =FallingTime - RisingTime;
				
				dis_fm = HighTime * 0.017; //计算超声波测量距离
				printf("dis_fm = %0.1fcm \r\n", dis_fm);
				
				Edge = 0;		  			 //一次采集完毕，清零
			}
		}
	}
}