stm32超声波测距汇总.doc

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1、嵌入式系统及应用开放性实验报告Stm32HC-SR04超声波测距第一章绪论1.1STM32超声波测距系统1.1.1HC-SR04超声波测距模块简介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3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 使用电压：DC---5V  静态电流：小于2mA      电平输出：高5V  低0V   感应角度：不大于15度  探测距离：2cm-450cm 高精度：可达3mm    1.1.2HC-SR04超声波测距模块原理采用IO口TRIG触发测距，给TRIG至少

2、10us的高电平信号;模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；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;T（℃）={（V25-Vsense）/Avg_Slope}+25V25=Vsense在25度时的数值（典型值为：1.43）。Avg_Slope=温度与Vsense曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为4.3Mv/℃）。利用以上公式，我们就可以方便的计算出当前物体超声波模块之间的距离。程序中使用:测试距离=高

3、电平时间*声速(340M/S))/2这个公式1.2设计要求使用ARM开发板上硬件资源与超声波模块结合，编程实现实时距离显示功能，通过数码管实时显示距离，并在距离小于设定报警距离时使用蜂鸣器报警。1.3总体设计方案及框图1.3.1距离测量及获取方法通过设置定时器，开启中断，读取ECHO输出高电平的持续时间，计算结果作为当前距离。1.3.2总体设计方案实时距离:本超声波测距系统可实现对距离的实时测量，并不断显示在数码管上保持距离:用户可通过按键使得当前距离值在数码管保持，也可再次返回对距离的实时测量，此模式下距离小于报警值不会报警，仅为显示模式

4、。两种模式相互转换，并且可以在距离保持状态时通过按键进入修改报警距离模式，如果实测距离小于下限值，蜂鸣器报警，当距离大于下限值时，报警自动停止。1.3.3程序框图开始SV++K5按下初始化SV--K6按下显示当前距离K7是否按下数码管及按键扫描否是超声波测距数码管显示距离K4是否按下K7按下是否K1是否按下否第二章正文2.1要求重述及分析2.1.1设计任务超声波测距系统2.1.2设计要求使用STM-32开发板上硬件资源及HC-SR04超声波测距模块，编程实现超声波测距功能，通过数码管实时显示距离。2.1.3要求分析1使用HC-SR04超声波

5、测距模块以及stm-32自带数码管、LED等2实现实时距离测量功能，通过数码管实时显示当前距离：设计程序实现对距离报警值的设定，并在低于报警值时使用蜂鸣器等进行提示。2.2相关配置具体设计2.2.1相关配置1输入口输出口配置：将PC8设为与Trig相连的输出口，将PC7设置为接收Echo返回数据的输入口。使能APB2总线上的GPIOC时钟，根据参数配置对应引脚。2按键配置：控制按键的端口:PA15和PB4~7。使能APB2总线上的GPIOA以及GPIOB时钟，根据参数配置对应引脚。3蜂鸣器：控制蜂鸣器的端口为PB8。APB2总线上GPIOB

6、时钟已经使能可省略，根据参数配置PB8端口。4数码管配置：控制数码管的端口:PE0~13。p使能APB2总线上的GPIOE时钟，根据参数配置对应引脚。5定时器配置:2.3具体设计2.3.1按键扫描设计：当按键按下时，对应的IO口为低电平，没有按下时为高电平2.3.2数码管显示设计：2.3.3超声波测距设计：给TRIG至少10us的高电平信号,使用定时器中断法获得ECHO输入端PC7低电平持续时间，即为超声波一来回所用时间如(黄线为ECHO输入信号，测出低电平所用时间)算出物体和超声波测距模块之间距离。2.3.4报警功能设计：在进入数码管显示

7、前对当前距离进行判断若小于报警距离则启动蜂鸣器2.4实验结果分析2.4.1实验结果使用超声波测距模块、按键、蜂鸣器等实现了距离测量系统的设计，本设计可实时测距以及暂停显示当前距离，实现了对距离的测量，具体功能如下：1距离报警值的设置：程序启动先进入报警值设置，通过按下按键KEY3、KEY4分别使得报警值增大和减小。报警值会在数码管上显示，默认报警值为5.0cm。2实时测距系统：此时程序循环获取当前距离并显示在数码管上，同时根据当前距离与距离报警值选择是否启动蜂鸣器，若当前距离小于报警值则启动蜂鸣器。此时按下KEY2则进入距离保持状态。3距离

8、测量系统此时超声波传感器暂停，数码管上保持显示上一时刻距离，按下KEY5可进入实时距离测量，按下KEY1则会返回报警值设置。2.4.2结果分析试验达到了预期的效果，实现了两种模式