基于US-100超声波测距仪设计.pdf

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1、147柬工案技术基于US-100超声波测距仪设计喻文倩(西南科技大学，四川绵阳621010)摘要：由STM32作为控制器，选用US-1O0超声波模块作为传感器，利用声速测量距离。利用TFTLCD显示屏和上位机作为结果显示窗口，当测量距离小于150mm时，蜂鸣器报警。关键词：ARM；US一100超声波测距模块；声速测距1引言1号pinVCC超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实2号pinTrig现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实3号pin时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要

2、求。Echo2系统总体设计4号pin5号pinGND图2US一1OO与开发板引脚连接关系图测距的过程可以分为三个部分，分别为：控制器资源配置、US一100的时序模拟测量过程及数据处理、显示及判断测量距离是否小于150mm。4．1．1控制器的资源配置图1系统总体设计框图#ifndef—IMEILH#define—_TIMER_H#include”sys．h”系统总体设计框图如图1，可以看到，超声波测距主要是由voidGPIOA1STM32控制器，TFTLCD显示屏，上位机作为显示，US．100超声波一Init(void)；voidGPIOA3一Ink(void)；voidTIM

3、3Int测距模块作为传感器。当控制器给传感器开始工作的信号时，传感一—Init(u16at-r，u16psc)；voidTIM3一PWMInit(u16at-17，u16psc)；器开始工作，并返回测试的数据，通过TFTLCD显示屏和上位机显voidTIM5_Cap_Init(ul6all-，ul6psc)；voidTIMCap—InJt(ul6示测量结果。当测量距离小于150ram时，蜂鸣器报警。at-r，u16psc)；3硬件设计≠≠endif定时器5通道1输入捕获配置：3．1STM32F103控制器voidGPIOA1jnit(void)STM32F1系列属于中低端的3

4、2位ARM微控制器，其内核是初始化定时器5TIM5：Cortex—M3。工作频率可高达72Mhz，内置高速64KBSRAM存储器；voidTIM5Cap外设包512KBFLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级——．Ink(ul6art"，ul6psi)中断分组初始化：定时器、3个SPI、2个IIC、5个串口、1个USB、1个CAN、3个NVIC12位ADC、1个12位DAC、1个SDIO接口、1个FSMC接口以—InitStructure．NVIC—IRQChannel=TIM5一IRQn；／／TIM3中断NVIC及112个通用10口。_InitStructure

5、．NVICARQChannelPreemptionPriority2；／／先占优先级2级32us一100超声波测距模块接口NVICInitStructure．NVICUS一100超声波测距模块可实现2cm~4．5m的非接触测距功能，拥_IRQChannelSubPriority=O；／／从优先级0级有2．4-5．5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感NVlC器对测距结果进行校正，同时具有GPIO，串口等多种通信方式，内—InitStructure．NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE；／／IRQ通道被使能带看门狗，工作稳定可靠。NVIC将实物与开

6、发板连接如图2所示：(US一100正面从左向右一次—Init(&NVIC_][nitStructure)；／／根据NVIC—InitStruct中指定的参数初始化外设为1-5口)TIM—ITConfig(TIM5，TIM—IT_UpdateITIM—IT—CC1，ENABLE)；／／，允4软件设计许CCIlE捕获中断TIM—CmdIM5，ENABLE)；／／使能定时器5定时器5中断服务程序：voidTIM5__IRQHandler(void)4．1总体软件设计(下转第194页)电力技术~,gs-i技术194(3)本文是在模拟仿真的情况下得出的结果，在实际运行和操[7]亓超．基

7、于hTP-Draw的22OkV户外变电站雷电侵入波计算分析作中，还必须要考虑一定的经济成本和政策要求，因此，我们的防[D]．山东：山东大学，2O13．雷保护还需要在未来做进一步的改善。[8]李庆玲，程济兵，王晓燕，梁志钰．输电线路氧化锌避雷器应用研究[J】．高压电器，2O10，46(04)：77-80．参考文献：【9】秦家远．雷击下金属氧化物避雷器ATP仿真模型分析【J】．电[1】王南兰．变电所和发电厂的防雷保护[J]．邵阳高等专科学校瓷避雷器，2007(06)：41-44．学报，2O01，14(O1)