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HC-SR04超声波模块简介
超声波传感器主要利用多普勒原理，通过晶振向外发射超过人体能感知的高频超声波，
一般典型的选用25～40kHz波，然后控制模块检测反射回来波的频率，如果区域内有物体运动，
反射波频率就会有轻微的波动，即多普勒效应，以此来判断照明区域的物体移动，从而达到控制开关的目的。
HC-SR04超声波模块端口及接线
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如图所示，VCC 接 5V电源， GND 为地线，TRIG 触发控制信号输入， ECHO 回响信号输出
TRIG与ECHO接STM32的任意GPIO口
主要参数与工作原理
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STM32使用的功能：GPIO的输入与输出、通用定时器的计数器模式
| STM32 | HC-SR04 |
|---|---|
| TRIG | PB2 |
| ECHO | PA4 |
定时器代码
u16 mscount;
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM3->SR&0X0001)//溢出中断
{
mscount++;
}
TIM3->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位
}
//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为45M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
//Ft=定时器工作频率,单位:Mhz 此处为APB1的两倍
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
RCC->APB1ENR|=1<<1; //TIM3时钟使能
TIM3->ARR=arr; //设定计数器自动重装值
TIM3->PSC=psc; //预分频器
TIM3->DIER|=1<<0; //允许更新中断
TIM3->CR1=0<<4; //计数器递增计数
MY_NVIC_Init(1,3,TIM3_IRQn,2); //抢占1，子优先级3，组2
}
void TIM3_OPEN(void)
{
TIM3->CNT=0; //清除计数器
mscount=0; //清除毫秒计数值
TIM3->CR1|=1<<0; //使能定时器3
}
void TIM3_CLOSE(void)
{
TIM3->CR1|=0<<0; //使能定时器3
}
HC-SR04代码
extern u16 mscount;
//PB2连接TRIG，使能HC-SR04
void HCPORT_Init(void)
{
RCC->AHB1ENR|=1<<1;//使能PORTB时钟
RCC->AHB1ENR|=1<<7;//使能PORTH时钟
GPIO_Set(GPIOB,PIN2,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PD); //PB2设置
GPIO_Set(GPIOA,PIN4,GPIO_MODE_IN,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PD); //PA4设置
TRIG=0;
}
//启动HC-SR04
void HC_SR04_Start(void)
{
TRIG=1;
delay_us(20);
TRIG=0;
}
//获取TIM3定时时间
u32 Getecho(void)
{
u32 t=0;
t=mscount*1000;
t=t+(TIM3->CNT);
delay_ms(20);
return t;
}
//获取TIM3定时时CNT值
u32 Getcnt(void)
{
u32 t=0;
t=TIM3->CNT;
delay_ms(20);
return t;
}
主程序代码
//================================
//超声波实验
//================================
int main(void)
{
double temp=0;
double tsum=0;
u8 i=0;
Stm32_Clock_Init(360,25,2,8); //设置时钟,180Mhz
delay_init(180); //初始化延时函数
HCPORT_Init(); //HC-SR04端口初始化
uart_init(90,115200); //初始化串口波特率为115200
TIM3_Int_Init(1000-1,90-1); //10Mhz的计数频率,1us计数一次,1ms中断一次
TRIG=0; //先把TRIG拉低
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
HC_SR04_Start(); //使能HC-SR04
//printf("HC-SR04初始化成功\r\n");
while(ECHO==0);
TIM3_OPEN(); //计数器，毫秒计数器清零，打开定时器
//printf("TIM3OPEN \r\n");
while(ECHO==1);
TIM3_CLOSE(); //关闭定时器
//printf("TIM5CLOSE \r\n");
temp=Getecho(); //读取时间
tsum=tsum+temp; //计算总时间
}
tsum=tsum/8/58.8;
printf("距离为：%.3fcm \r\n",tsum);
delay_ms(100);
};
}
测试结果
起初主程序中并未加入循环取均值部分，HC-SR04使用基本正常，但是存在一个的问题，当测试距离小于40cm时，测得距离数据几乎不变，并且程序在"printf("HC-SR04初始化成功\r\n");"部分卡死，HC-SR04应该能够测得大于2cm的距离，即使不能测试成功，应该也不致程序卡死现象。
后加入循环取均值部分后，便不再发生异常，查看网上栗子也没有类似的情况，不知有谁知道是什么原因，予以解惑，谢谢！
后续修改
HC-SR04最多测量4m距离，因此在检测距离超过4m时，除去数据，以免发生异常。
