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1 简介

2 时序图

• 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。

测算公式：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2。

声速与温度有关，如果环境温度变化显著，必须考虑温度补偿问题。空气中声速与温度的关系可以表示为

几点注意事项：

• 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。
• 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。
• 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。

3 程序设计(stm32)

思路：测量的距离与高电平的时间有关，而且高电平时间不超过60ms，那我们可以利用定时器来获取高电平的时间。将定时器设置为720分频，自动重装载值为 7000，则每70ms进入一次中断（如果进入了中断说明距离超出最大测量范围）， 记一次数是10us。

3.1 测量函数

u8 sr04_over_flag; //当高电平时间大于70ms，说明超出最大测量范围/* * 函数功能：发送触发信号 */void  SendTrigSign(void){	Trig=1;	delay_us(15);	Trig=0;}/* * 函数功能：计算距离 * 返 回 值：Distance 距离   */float distance_Count(void) 	{    	u8 time = 0;	float Speed;	float  Distance;		time = TIM_GetCounter(TIM4);	TIM_SetCounter(TIM4,0);//计数器值清零	Speed = 331.4 + 0.607 * Temp;//计算声速,Temp是当前温度值	Distance = (time*Speed)/2;    //距离测算		return Distance;}/* * 函数功能：控制定时器，测量高电平时间 * 返 回 值: f 距离 */float Ultrasound_Measure(void){	float f = 0.0 ;	sr04_over_flag = 0 ; 		SendTrigSign() ;	while(!Echo);  //当回响信号为零时等待	TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能或者失能指定的TIM中断	TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);//使能TIM4外设	while(Echo);	TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,DISABLE);//使能或者失能指定的TIM中断	TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);//失能TIM4外设	  	    if(sr04_over_flag==1)	{		 f = 400 ;//最大距离，高电平时间持续大于70ms了	}	else    	{		f = distance_Count();	}	return f ;}

3.2 初始化函数

/* * 函数功能：初始化超声波模块的两个管脚 * Trig    触发信号控制输入-----PC9配置成推挽输出 * Echo    回响信号输出---------PC8配置成上拉输入 */void Ultrasonic_IO_Init(void){	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);	 //使能PC端口时钟	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;			//Trig-->PC.9 端口配置	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; ; 	//上拉输入	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	//IO口速度为50MHz	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);				//根据设定参数初始化GPIOC.9	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;	    		//Echo-->PC.8 端口配置, 推挽输出	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 	//推挽输出	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	//IO口速度为50MHz	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);	  			//推挽输出 ，IO口速度为50MHz		GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_9); 						 //PC.9 输出低}/* * 函数功能：通用定时器4初始化 * 形    参：arr：自动重装值 *           psc：时钟预分频数 */void TIM4_time_init(u16 arr,u16 psc ){	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //时钟使能	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	 	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式	TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位	    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  //TIM4中断	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设}

3.3 定时器中断服务函数

void TIM4_IRQHandler(void)   //TIM4中断{	if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 	{		TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);  //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源 		sr04_over_flag = 1;		}}

3.4 main.c

int main(void){		float dis;		delay_init();	    	 //延时函数初始化	  	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	//设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级	uart_init(9600);	Ultrasonic_IO_Init();	TIM4_time_init(6999,719);//定时器70ms中断一次T = ((719+1)*(6999+1)) /72000 000 =70ms																	while(1)	{		dis = Ultrasound_Measure();		printf("距离为%f\r\n",dis);//单位cm	}

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