超聲波模塊介紹

SR04超聲波模塊是一款廣泛應用的測距傳感器，主要用于使用超聲波測量物體與傳感器之間的距離。它是一個成本低廉、精度較高且易于使用的傳感器，常用于機器人、智能家居、無人機、汽車防撞系統等項目。以下是SR04超聲波模塊的主要特點和應用：

測距范圍: SR04模塊的測距范圍通常在2厘米到400厘米之間，適合多種應用。

高精度: 它具備較好的測量精度，通常可達±3毫米，這使其適用于需要精確測量的場合。

工作原理: SR04模塊通過發射超聲波脈沖并測量聲波反射回來的時間來計算距離。傳感器的超聲波發射和接收分別由兩個探頭（發射器和接收器）完成。

簡單接口: 通常使用簡單的GND、VCC、Trig（觸發信號）和Echo（回聲信號）四個引腳，便于連接到微控制器（如Arduino）上。

低功耗: 在待機狀態下，SR04的功耗較低，適合電池供電的項目。

超聲波模塊工作原理

只需要在 Trig 管腳（觸發信號）輸入一個 10US 以上的高電平，系統便可發出 8 個 40KHZ 的超聲波脈沖，然后檢測回波信號。當檢測到回波信號后，通過 Echo 管腳輸出。根據 Echo 管腳輸出高電平的持續時間可以計算距離值。即距離值為：(高電平時間*340m/s)/2。

當測量距離超過 HC-SR04 的測量范圍時，仍會通過 Echo管腳輸出高電平的信號，高電平的寬度約為 66ms。如圖所示：

測量周期：當接收到 HC-SR04 通過 Echo 管腳輸出的高電平脈沖后，便可進行下一次測量，所以測量周期取決于測量距離，當距離被測物體很近時，Echo 返回的脈沖寬度較窄，測量周期 就很短；當距離被測物體比較遠時，Echo 返回的脈沖寬度較寬，測量周期也就相應地變長。最壞情況下，被測物體超出超聲波模塊的測量范圍，此時 返回的脈沖寬度最長，約為 66ms，所以最壞情況下的測量周期稍大于 66ms 即可（取 70ms 足夠）。

電路連接

該模塊在主控制板上與CW32L012/F030連接如下：

兩個引腳分別接到了PA8與PA15端口。

工程代碼

在文件HC_SR04.C中編寫如下代碼

#define Trig_Send(x)                GPIO_WritePin(CW_GPIOA, GPIO_PIN_8, (GPIO_PinState)(x))
#define Echo_Input                        GPIO_ReadPin(CW_GPIOA, GPIO_PIN_15)
uint16_t Get_Time;
/**************************
定時器配置
中斷周期為1ms
**************************/
void TIM_Init(void)
{
        RCC_APBPeriphClk_Enable2(RCC_APB2_PERIPH_BTIM,ENABLE);

        BTIM_TimeBaseInitTypeDef BTIM_Initstructure;
        BTIM_Initstructure.BTIM_Mode=BTIM_Mode_TIMER;
        BTIM_Initstructure.BTIM_OPMode=BTIM_OPMode_Repetitive;
        BTIM_Initstructure.BTIM_Period=1000-1;
        BTIM_Initstructure.BTIM_Prescaler=BTIM_PRS_DIV64;//64分頻
        BTIM_TimeBaseInit(CW_BTIM1,&BTIM_Initstructure);

        BTIM_ITConfig(CW_BTIM1,BTIM_IT_OV,ENABLE);
//        BTIM_Cmd(CW_BTIM1,ENABLE);
        NVIC_SetPriority(BTIM1_IRQn,8);//中斷優先級
        NVIC_EnableIRQ(BTIM1_IRQn);//開啟中斷
}
void HC_SR04_Init(void)
{
        __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
        GPIO_InitStruct.IT=GPIO_IT_NONE;
        GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
        GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_8;
        GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
        GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        GPIO_InitStruct.IT=GPIO_IT_NONE;
        GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_INPUT_PULLDOWN;
        GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_15;
        GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
        GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        Trig_Send(0);

        TIM_Init();
}
void BTIM1_Start(void)//打開定時器
{
        BTIM_SetCounter(CW_BTIM1,0);
        Get_Time=0;
        BTIM_Cmd(CW_BTIM1,ENABLE);
}
void BTIM1_Stop(void)//關閉定時器
{
        BTIM_Cmd(CW_BTIM1,DISABLE);
}
uint32_t Get_Tim_Timer(void)//得到信號反射時間
{
        uint32_t time;
        time=Get_Time*1000;
        time+=BTIM_GetCounter(CW_BTIM1);
        BTIM_SetCounter(CW_BTIM1,0);

        return time;
}
float Get_Disance(void)//距離計算
{
        uint8_t i;
        uint16_t time=0;
        float Distance=0;
        float Temp=0;
        float num=0;
        for(i=0;i

	

	在main.c中編寫如下代碼

	
int main(void)
{
        OLED_Init();//初始化
        HC_SR04_Init();
        OLED_ShowString(1,1,"hello");//OLED顯示字符串
        while(1)
        {
                OLED_ShowString(2,1,"Dis:");
                OLED_ShowNum(2,5,Get_Disance(),3);//距離顯示
                OLED_ShowString(2,9,"cm");;
        }
}

	

	工作現象

	將代碼燒入主控制板之后，可以觀察到以下現象

	OLED顯示屏第一行第一列顯示字符串hello

	第二行顯示距離單位cm