STM32学习笔记（7） 超声波HSR04模块详解

一 超声波硬件详解

• 硬件参数

二 工作原理

1. 采用（IO触发测距，至少给10us的高电平）
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. 有信号返回时，通过IO输出一高电平、高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间

三 代码编写

• 程序流程图

1. GPIO结构体的初始化
2. EXTI外部中断结构体的初始化
3. NVIC中断结构体的初始化
4. TimeBase时基结构体的初始化
5. 超声波Trig发送信号
6. 外部中断服务函数接收返回信号并计算出距离（全局变量）

• 关键代码

/**
 * 函数名：HSR04_Init()
 * 功能：超声波的初始化
 * 引脚：PB5(Trig) | PB4(Echo)
 * 占用的内设资源：TIM6,EXTI_Line4
 */
void HSR04_Init()
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitSture;
	EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitSture;
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitSture;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM_TimeBaseInitSture;
	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//打开外部中断exti挂载时钟线
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6,ENABLE);
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);
	
    /**************************GPIO结构体的初始化**********************************/
	GPIO_InitSture.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;   
	GPIO_InitSture.GPIO_Pin=Trig;             
	GPIO_InitSture.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;  
	GPIO_Init(Trig_Port,&GPIO_InitSture);
	
	GPIO_InitSture.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;    
	GPIO_InitSture.GPIO_Pin=Echo;               
	GPIO_Init(Echo_Port,&GPIO_InitSture);

    /**************************EXTI外部中断结构体的初始化***************************/
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource4);//将外部中断引脚重映射到GPIO
	EXTI_InitSture.EXTI_Line=EXTI_Line4;
	EXTI_InitSture.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	EXTI_InitSture.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;//选择中断方式
	EXTI_InitSture.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;
	EXTI_Init(&EXTI_InitSture);

    /**************************NVIC中断结构体的初始化*******************************/
	NVIC_InitSture.NVIC_IRQChannel=EXTI4_IRQn;
	NVIC_InitSture.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitSture.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
	NVIC_InitSture.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;
	NVIC_Init(&NVIC_InitSture);
	
    /***********************TimeBase时基结构体的初始化*******************************/
	TIM_TimeBaseInitSture.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitSture.TIM_Period=5000;
	TIM_TimeBaseInitSture.TIM_Prescaler=7199;
	TIM_TimeBaseInitSture.TIM_ClockDivision=0;//无需分频
	TIM_TimeBaseInit(TIM6,&TIM_TimeBaseInitSture);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

四 知识点分析

观察以下两段代码

 TIM_SetCounter(TIM6,0);
 TIM_Cmd(TIM6,ENABLE);
 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==1)
 TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
 Distance_test=TIM_GetCounter(TIM6)*340/200;
1
2
3
4
5

 TIM_SetCounter(TIM6,0);
 TIM_Cmd(TIM6,ENABLE);
 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==1);
 TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
 Distance_test=TIM_GetCounter(TIM6)*340/200;
1
2
3
4
5

第三行的while循环中，第一个无分号（；），第二个有分号（;）.

所以第一段代码中，由于没有分号，所以相当于

 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==1)
 {
 	 TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
 }
1
2
3
4

所以在高电平的时间段，定时器一直在关闭，那么超声波测出来的距离始终为0

而第二段代码则是可以正常运行的

改了好久的bug，权当纪念~

相关代码：超声波模块的使用