基于STM32的超声波传感器的设计过程是怎样的

1481 STM32 超声波传感器 HC-SR04

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 超声波传感器的原理是什么？基于STM32的超声波传感器的设计过程是怎样的？ 1
2022-1-24 06:26:07　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报张燕相关推荐 • 怎样去编写HC-SR04超声波传感器的程序呢 1418 • 超声波传感器的制作 23015 • 超声波传感器应用的创新及发展 2127 • 超声波风速传感器的工作原理 1258 • 超声波传感器在航模运行中的应用介绍 1927 • 超声波传感器如何适应您的无线传感器网络？ 1352 • 超声波测距 5129 • 超声波传感器在自动驾驶环境感知下的应用有哪些 2437 • 超声波式水位传感器模块可以用于家用电器吗？ 15817 • 超声波传感器测距原理是什么 2273 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 上学期写的嵌入式系统课程实验报告中超声波传感器设计部分，在此分享一下~ 1. 实验原理超声波传感器采用的是HC-SR04，具有VCC、GND、Trig、Echo四个引脚，其使用方法为：将Trig 设置为高电平并保持至少10us，传感器将发出 8 个脉冲的声波。对于声波产生回声所需的整个时间内， Echo 为高电平。测量该高电平时间即可知经过的时间，则可计算障碍物的距离。测量Echo 为高电平的时间是利用STM32的通用定时器进行输入捕获，测量得到的高电平时间通过公式：距离 = Thigh 340/2 (m) ，其中Thigh 单位为秒(s), 340米/秒(m/s)为声速。 2. 设计分析* 由STM32F4xx数据手册可知，所采用的板子有TM2-TM5四个通用定时器，该设计中采用TIM3定时器（16位）。它具有输入捕获模式、输出比较模式、单脉冲模式等多种功能模式，其中，输入捕获模式可以设置捕获上升沿或下降沿对输入信号进行捕获，发生捕获事件时，当前计数值可被获得，如果已使能中断则可触发中断。本设计采用输入捕获模式对Echo信号进行捕获与计时。根据HC-SR04数据手册得知，该超声波传感器射程为2cm-4m，代入距离公式中可得Thigh的范围大致为0.0235~ 0.0002857s，即1/Thigh的范围在42.5-8500Hz之间，故选择计数器时钟1MHz即可满足要求。 3. 设计过程 1. 用 STM32CubeMX配置对应引脚生成项目代码。 1）配置引脚在左端设置TIM3为内部时钟输入，并使能通道1，可以看到右边PA6变为绿色，在电路图中寻找PA6对应的外部引脚编号为D12，该引脚将连接超声波传感器的Echo引脚，为方便器件连接，选择D12相邻的外部引脚D11作为输出与Trig连接，故配置D11相应的引脚PA7为GPIO输出。引脚配置图与电路图见下方所示。图1 引脚配置图图2 引脚对应电路图 2）配置计时器TIM3参数板子没有焊外部晶振，故时钟源选用HIS，定时器时钟频率为16MHz。如下图所示。图3 时钟配置图定时器TIM3参数配置如下图所示，预分频系数位15，即TIM3定时器最后频率为16 MHz/(15+1)=1MHz；最大计数值为0xffff(65535)，并在NVIC中开启中断。图4 TIM3参数配置图 3）生成项目代码 2. 用Keil打开生成的项目代码，增加处理逻辑代码 1）首先定义捕获次数capture_cnt，捕获计数值capture_value1,capture_value2，及高电平时间hightime与距离distance。 2）查看HAL库中关于TIM的函数，在主函数的while 中添加以下代码。根据捕获次数进行不同操作。当捕获次数为0时，使能TIM3中断模式的输入捕获，并设置其触发捕获方式为上升沿触发；当发送捕获时，进入捕获中断函数（其中中断函数为自动生成的，里面调用了触发回调函数，故可直接在回调函数中处理），在捕获回调函数中获取当前计数值赋给capture_value1，再更改捕获方式为下降沿触发；当再次发生捕获时，将当前计数值赋给capture_value2，然后停止输入捕获。在主函数中，根据capture_value1和capture_value2直接的差值即可得到时间，再代入距离公式便求得距离。 3）在主函数的while循环中打开串口接收，判断接收到的数据为00时，进行距离测量：给超声波模块的Trig引脚一个高电平。

2022-1-24 14:38:44 评论举报李娟