【STM32单片机_(HAL库)】4-5-2【定时器TIM】【感应开关盖垃圾桶项目】HC-SR04超声波模块实验

1.硬件

• STM32单片机最小系统
• HC-SR04超声波模块

2.软件

• hcsr04驱动文件添加
• main.c程序

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "uart1.h"
#include "hcsr04.h"int main(void)
{HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);     /* 设置时钟, 72Mhz */led_init();                         /* 初始化LED灯 */uart1_init(115200);hcsr04_init();printf("hello world!\r\n");while(1){ printf("dis: %.2f\r\n", hcsr04_get_length());delay_ms(1000);}
}

• hcsr04.c程序

#include "hcsr04.h"
#include "delay.h"TIM_HandleTypeDef tim2_handle = {0};//定时器初始化函数
void tim2_init(void)
{tim2_handle.Instance = TIM2;tim2_handle.Init.Prescaler = 72 - 1;//定时器溢出时间计算tim2_handle.Init.Period = 65536 - 1;//根据超声波最大测距距离tim2_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;tim2_handle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;HAL_TIM_Base_Init(&tim2_handle);
}//msp函数
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance == TIM2){__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();}
}void tim2_start(void)//定时器启动函数
{HAL_TIM_Base_Start(&tim2_handle);
}void tim2_stop(void)//定时器关闭函数
{HAL_TIM_Base_Stop(&tim2_handle);
}uint16_t tim2_get_cnt(void)//读取cnt计数值
{return __HAL_TIM_GetCounter(&tim2_handle);
}
void tim2_set_cnt(uint16_t val)//设置计数器值
{__HAL_TIM_SetCounter(&tim2_handle, val);
}void hcsr04_gpio_init(void)
{GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;//打开时钟TRIG_GPIO_CLK_ENABLE();//宏定义PB管脚时钟ECHO_GPIO_CLK_ENABLE();//初始化Trig引脚(输出引脚)gpio_initstruct.Pin = TRIG_PIN;//PB6gpio_initstruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;             gpio_initstruct.Pull = GPIO_NOPULL;                     gpio_initstruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;           HAL_GPIO_Init(TRIG_PORT, &gpio_initstruct);//初始化Echo引脚（输入引脚）gpio_initstruct.Pin = ECHO_PIN;//PB7gpio_initstruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;             HAL_GPIO_Init(ECHO_PORT, &gpio_initstruct);
}void hcsr04_init(void)
{tim2_init();hcsr04_gpio_init();
}float hcsr04_get_length(void)
{uint16_t total_time = 0;float distance = 0;//1. Trig，给Trig端口至少10us的高电平TRIG_HIGH();//高电平delay_us(15);//延时15usTRIG_LOW();//低电平//2. Echo引脚，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波//波发出去的那一下，开始启动定时器while(ECHO_STATUS() == GPIO_PIN_RESET);tim2_start();//启动定时器tim2_set_cnt(0);//清空计数器//3. Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了//波回来的那一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间while(ECHO_STATUS() == GPIO_PIN_SET);tim2_stop();//关闭定时器//4. 计算出中间经过多少时间total_time = tim2_get_cnt();//获取定时器中计数器值//5. 距离 = 速度（343m/s） * 时间 / 2distance = total_time * 0.01715;return distance;
}

• sg90.h程序

#ifndef __HCSR04_H__
#define __HCSR04_H__#include "sys.h"//宏定义
#define TRIG_PORT                   GPIOB
#define TRIG_PIN                    GPIO_PIN_6
#define TRIG_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define TRIG_HIGH()                 HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define TRIG_LOW()                  HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET)#define ECHO_PORT                   GPIOB
#define ECHO_PIN                    GPIO_PIN_7
#define ECHO_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define ECHO_STATUS()               HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN)void hcsr04_init(void);
float hcsr04_get_length(void);#endif

3.实物效果

• 硬件模块接线

HC-SR04	STM32
Trig	PB6
Echo	PB7
VCC	5V
GND	GND

ST-Link下载方式

• 实验现象
  通过USB转TTL串口模块，将STM32单片机与电脑连接，打开串口软件，设置波特率115200，可以看到串口打印处超声波模块所测量的距离。
  
  

HC-SR04超声波模块实验keil源文件