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文章目录
1、超声波模块介绍1）产品特点2）基本工作原理3）实物图4）电气参数
2、超声波模块原理1）超声波时序图2）实现思路
3、参考代码1）stm8基于TIM1的ch1输入捕获实现2）51实现测距并使用数码管显示（淘宝提供）
1、超声波模块介绍
超声波模块一般使用的都是HC-SR04来进行测距 HC-SR04 超声波测距模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测 距精度可达高到的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm ；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 2）基本工作原理(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距，给最少 10us 的高电平信呈。 (2)模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回； (3)有信号返回，通过 IO 口 ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声 波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; 3）实物图
1.直接给trig高电平，然后读取ECHO引脚是否为高电平，若为高电平，则开启定时器，然后继续检测等待其为低电平的时候，获取计数器值，然后进行计算 2.开启外部中断，先将ECHO配置上升沿中断，当中断来临的时候，在中断函数里面开启定时器，再将其配置为下降沿中断，等待下降沿中断来临的时候，获取计数器值。 其实上面的两种方法，其思路都是通过计算定时器的counter值，来计算距离 3.定时器一路PWM控制触发以及触发周期，超声波返回信号高电平时间用定时器通道捕捉功能获取定时器输入捕获的使用方法可以参考一下我其他的文章：TIM定时器使用介绍 3、参考代码 1）stm8基于TIM1的ch1输入捕获实现 // 关于超声波测距的宏定义 #define HCSR04_TRIG PC_ODR_ODR0 //PC0为TRIG，输出10us的高电平 #define HCSR04_ECHO PC_IDR_IDR1 //PC1为ECHO，输入一个脉冲信号 #define SYS_CLOCK 16000000 //定义系统当前fmaster频率值15797600UL。 //获取距离的函数 float Hcsr04_getdistance(void) { u16 B_num = 0; u32 Time = 0; float Distance = 0; HCSR04_TRIG = 0; // printf("准备开始测试...\n"); // TIM1_CCR1H=0x00;//清除捕获/比较寄存器1高8位 // TIM1_CCR1L=0x00;//清除捕获/比较寄存器1低8位 TIM1_SR1&=0xF9;//清除CC1IF标志位与CC2IF标志位 TIM1_SR2&=0xF9;//清除CC1OF标志位与CC2OF标志位 TIM1_CCER1|=0x11;//捕获功能使能 // printf("捕获功能开启，等待ECHO信号...\n"); //TRIG给最少 10us 的高电平信呈 HCSR04_TRIG = 1; delay_10us(5); HCSR04_TRIG = 0; // overflow_count = 0; // printf("TRIG已发送 10uS 以上脉冲触发信号...\n"); while((TIM1_SR1&0x02)==0);//等待捕获比较1标志位CC1IF变为“1” // TIM1_CR1|=0x01; //使能TIM1计数器功能“CEN=1” // printf("上升沿信号捕获...\n"); while((TIM1_SR1&0x04)==0);//等待捕获比较2标志位CC2IF变为“1” // printf("下降沿信号捕获...\n"); //取出数据CC2IF位就自动清0 B_num=(u16)TIM1_CCR2H |
如右图接线，
以上时序图表明你只需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将发出 8 个 40kHz 周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号 。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式：uS/58=厘米或者 uS/148=英寸；或是：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2；建议测量周期为 60ms 以上，以防止发射信号对回响信号的影响。 注： 1 、此模块不宜带电连接，若要带电连接，则先让模块的 GND 端先连接，否则会影响模块的正常工作。 2 、测距时，被测物体的面积不少于 0.5 平方米且平面尽量要求平整，否则影响测量的结果【本文地址】
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