stm32的超声波测距设计

### STM32超声波测距设计解析 #### 概述 在嵌入式系统开发领域，STM32作为一款高性能、低功耗的微控制器，被广泛应用于各种电子设备和自动化控制系统中。其中，利用STM32进行超声波测距的设计是一个典型的应用案例。该设计能够实现对物体距离的非接触测量，在机器人避障、自动化控制等领域有着广泛的应用前景。 #### 核心代码解析 给定的代码实现了基于STM32F10x系列微控制器的超声波测距功能。下面将对代码的关键部分进行详细分析。 ##### 文件包含 ```c #include "stm32f10x_heads.h" #include "HelloRobot.h" #include "display.h" ``` - `stm32f10x_heads.h`：包含了STM32F10x系列微控制器的头文件，用于访问和配置硬件资源。 - `HelloRobot.h`：可能是自定义的头文件，用于定义特定于项目的一些配置或函数声明。 - `display.h`：负责屏幕显示相关的操作，如初始化和数据更新等。 ##### 定时器中断处理函数 ```c void TIM2_IRQHandler(void) { if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_12) == 0) { GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_12); } else { GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_12); } TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); } ``` 此段代码定义了一个定时器中断服务程序，用于处理定时器2（TIM2）产生的中断。在这个中断服务程序中，主要完成了GPIO端口电平翻转的操作，并清除TIM2的更新标志。 ##### 主函数 ```c int main(void) { u16 count; float length; BSP_Init(); Tim2_Init(); // 初始化定时器 LCM_Init(); delay_nms(5); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8); Display_List_Char(1, 0, "distance:"); while (1) { // 触发超声波发射 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8); delay_nus(20); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8); TIM2->CNT = 0; // 等待回波信号 while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9) == 0); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 启动定时器计数 while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9) == 1) && (TIM2->CNT < TIM2->ARR - 10)); TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); count = TIM2->CNT; // 获取计数值 length = count / 58.0; // 计算距离 Display_List_Char(1, 9, ""); Display_List_Float(1, 9, length); delay_nms(200); } } ``` 主函数首先完成了一些基本的初始化工作，包括调用BSP初始化函数、定时器初始化函数以及LCD屏幕初始化函数。然后进入一个无限循环，不断地触发超声波模块发送信号，并通过GPIO读取回波信号来计算距离。这里值得注意的是： - 使用GPIOA的Pin8引脚触发超声波模块发出超声波脉冲信号。 - 使用GPIOA的Pin9引脚接收回波信号。 - 通过TIM2记录超声波来回的时间，并据此计算出距离。 ##### 定时器初始化 ```c void Tim2_Init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_DeInit(TIM2); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 49999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); } ``` 这部分代码用于初始化TIM2定时器。主要步骤包括： - 设置周期为49999，预分频系数为71，计数模式为向上计数。 - 开启定时器中断。 #### 结论 这段代码实现了一个完整的基于STM32F10x系列微控制器的超声波测距系统。通过对核心代码的详细解析，我们可以看到整个系统的运行机制和实现细节。这样的设计不仅适用于STM32F10x系列，对于其他型号的STM32微控制器，只需修改相应的端口号即可实现类似的功能。这对于学习和实践嵌入式系统的开发具有重要的参考价值。