如何利用stm32單片機(jī)進(jìn)行超聲波測距

首先來看模塊圖

在某寶上一搜就能找到，關(guān)于它的使用也是非常簡單，先看數(shù)據(jù)手冊里面需要注意的幾點

1 基本的參數(shù)

在實際測試當(dāng)中，最大測量三米多的距離還是可以，最小距離我沒有做測試，我測的最小距離是50厘米，再往下沒有繼續(xù)測。

2測距的基本原理

這里的基本原理其實應(yīng)該是它的使用方法，如果你仔細(xì)看它的數(shù)據(jù)手冊會發(fā)現(xiàn)這種測距模塊還有另外一種使用方法：USART通信。

看文字不是很直觀，簡單粗暴來看圖

在寫程序的時候沒有使用USART的方法，因為上圖的這種驅(qū)動方式我認(rèn)為比較簡單，后面的程序也是按照這個時序圖來編寫的。

注意：上圖中關(guān)于測距的公式，在程序中我沒有使用他給的公式，這一點在后面會提到。

3 實物圖的連接

實物圖的連接就不上圖了，購買此模塊的時候一般賣家會給你相應(yīng)的資料。

直接上程序：

主函數(shù)：

intmain（void）

{

unsignedintcount=0;

floatdistance=0;

floatdistancebuf［］={0};//這里的數(shù)組沒有意義，是在調(diào)試程序的時候，怕測的距離有誤差，把連續(xù)幾次測到的數(shù)值放入數(shù)組中求平均值，以提高精度

/*USART1config1152008-N-1*/

USART1_Config（）;

Distance_Config（）;//距離轉(zhuǎn)換函數(shù)，在上面的說明中有提到，但是具體的實現(xiàn)和上面的公式是不相同的

CLI（）;//關(guān)閉總中斷

SEI（）;//開啟總中斷

Tim3_Config（）;//定時器初始化

GPIO_ResetBits（GPIOA，GPIO_Pin_5）;//先拉低電平

while（1）

{

GPIO_SetBits（GPIOA，GPIO_Pin_5）;//再拉高電平，這里拉低拉高電平是根據(jù)上面給出的測距原理來寫的

Delay（30）;//延時30個us，注意這里使用的是粗略的延時函數(shù)，測距原理中說是延時10個us，這里給30個us也無妨

//Delay（20）;

//Delay（20）;

GPIO_ResetBits（GPIOA，GPIO_Pin_5）;

TIM3-》CNT=0;//TIM3的計數(shù)器清零

while（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA，GPIO_Pin_4）==0）;//等待ECHO的高電平

TIM_Cmd（TIM3，ENABLE）;//運行TIM3進(jìn)行計數(shù)

while（（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA，GPIO_Pin_4）==1）&&（TIM3-》CNTARR-10））;

TIM_Cmd（TIM3，DISABLE）;

count=TIM3-》CNT;

printf（“count=%d”，count）;

distance=ChangeDistance（count）;

printf（“μ±？°？àà？？a￡o%fn”，distance）;

Delay（20000）;

Delay（20000）;//這里的延時沒有具體的意義，可以去掉

while（1）;//程序測距一次后卡死在這里

}

}

距離轉(zhuǎn)換函數(shù)

floatChangeDistance（unsignedintcout1）

{

floatdistance=0;

printf（“cou1=%dn”，cout1）;

distance=cout1/58.0;

returndistance;

}

參數(shù)是TIM3-》CNT的計數(shù)，也就是高電平的時間，distance是測距距離

注意：distance的單位是厘米

關(guān)于轉(zhuǎn)換的公式為什么是cout1/58.0 這里我也不是很清楚

另外：當(dāng)ECHO引腳輸出高電平后，另一種思路是采用上升沿觸發(fā)定時器中斷的方式來計算高電平時間的，我認(rèn)為沒有必要再配置一次中斷，使用while（）來等待這個高電平的方法完全可以。當(dāng)然不容忽視的一個問題是，如果始終檢測不到高電平，程序會卡死在while（）語句這里，因此有必要加上一個時間的判斷。

通過串口打印相應(yīng)的測量結(jié)果。

注意：1 有的超聲波模塊是有溫度校準(zhǔn)的，有溫度校準(zhǔn)的模塊測距精度要高一些。

2 模塊再穩(wěn)定下來之后測距是比較準(zhǔn)確的，即便是我上面寫的代碼，也需要穩(wěn)定一下再測距才可以，舉個例子，當(dāng)你將超聲波模塊對著墻時，剛上電測到的距離并不準(zhǔn)確，但是很短時間后測距就會變得非常精準(zhǔn)。

3 上面的程序采用的是電平觸發(fā)的方式，我看到有的說使用串口的方式會使精確度更高，但我沒有做相關(guān)的實驗。

4 想要提高測距精度的另一種方法就是多次測量，去掉最大值，最小值后取平均值的方法，我在另一份程序中采用的是測五次距離，然后取出平均值得方法，需要注意多次測量的周期最好大于60ms。
責(zé)任編輯；zl