STM32之定时器--超声波测距

1、模块介绍

型号：HC-SR04

 超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和收超声波，利用时间差和声音传播速度， 计算出模块到前方障碍物的距离。

 2、超声波模块的使用方法

• 怎么让它发送波

        Trig ，给Trig端口至少10us的高电平

• 怎么知道它开始发了

        Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波

• 怎么知道接收了返回波

        Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了

• 怎么算时间

        Echo引脚维持高电平的时间！

        波发出去的那一下，开始启动定时器

        波回来的拿一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间

• 怎么算距离

        距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2

3、 超声波时序图

4、编程实现

需求：使用超声波测距，当手离传感器距离小于5cm时，LED1点亮，否则保持不亮状态。

codeMX配置

 定时器配置：使用 TIM2 ，只用作计数功能，不用作定时。 将 PSC 配置为71，则计数 1 次代表 1us 。

这里因为涉及到us级的延时，而我们的HAL_Delay()延迟函数时ms级别的所以在这里用不了。需要我们使用定时器编写一个us级的延时函数

使用到的HAL库函数

1.启用TIM外设（启动定时器计数）

__HAL_TIM_ENABLE(__HANDLE__)  

参数：定时器的句柄

2.在运行时设置TIM计数器寄存器值（设置计数器的值）

#define __HAL_TIM_SetCounter            __HAL_TIM_SET_COUNTER

#define __HAL_TIM_SET_COUNTER(__HANDLE__, __COUNTER__) 

参数1：定时器的句柄

参数2：指定计数器寄存器的新值

3.在运行时获取TIM计数器寄存器值

#define __HAL_TIM_GetCounter            __HAL_TIM_GET_COUNTER

#define __HAL_TIM_GET_COUNTER(__HANDLE__)

参数：定时器的句柄

返回值：计时器计数器寄存器的值 (TIMx_CNT)

4.禁用TIM外设（关闭定时器计数）

#define __HAL_TIM_DISABLE(__HANDLE__)

参数：定时器的句柄

5.启动TIM Base生成（启动定时器）

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim)

参数：定时器的句柄

6.停止生成TIM Base。（停止定时器）

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Stop(TIM_HandleTypeDef *htim)

参数：定时器的句柄

__HAL_TIM_ENABLE(&htim2)与 HAL_TIM_Base_Start(&htim2)两个库函数有什么区别

代码实现

延时函数代码：

//使用TIM2来做us级延时函数
void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us)
{/* 使能定时器2计数 */__HAL_TIM_ENABLE(&htim2);__HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0);while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim2) < ((1 * n_us)-1) );/* 关闭定时器2计数 */__HAL_TIM_DISABLE(&htim2);
}

main函数里面的代码

  while (1){//1. Trig ，给Trig端口至少10us的高电平HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);TIM2_Delay_us(20);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);//2. echo由低电平跳转到高电平，表示开始发送波while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET);//波发出去的那一下，开始启动定时器HAL_TIM_Base_Start(&htim2);__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);//测量之前先把次数置零//3. 由高电平跳转回低电平，表示波回来了while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_SET);//波回来的那一下，我们开始停止定时器HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);//4. 计算出中间经过多少时间count = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);//获取次数dis = (0.017 * count) / 2;//5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2（计数1次表示1us）if(dis < 10){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(1000);}else{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);}//每500毫秒测试一次距离HAL_Delay(500);}