超声波测距模块源代码
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编写人：***
模块功能： 超声波测距
使用的资源：HC-04超声波，定时器 TIM6，PB5，PB6；外部中断 EXTI_Line6；
使用方法： 3.3V供电，总是调用 Hcsr04GetLength(); 每调用一次就会启动一次测距；取三次的平均值保存到 全局变量 ultra_duration，在任何你想要知道距离的时候 读取 ultra_duration 就可以啦。
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#include "delay.h"
#define HCSR04_PORT GPIOB
#define HCSR04_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO
#define HCSR04_TRIG GPIO_Pin_5
#define HCSR04_ECHO GPIO_Pin_6
#define HCSR04_Exit_PORTSOURCE GPIO_PortSourceGPIOB
#define HCSR04_Exit_PINSOURCE GPIO_PinSource6
#define HCSR04_Exit_LINE EXTI_Line6
#define HCSR04_Exit_IRQ EXTI9_5_IRQn //中断源
#define HCSR04_Exit_HANDLE EXTI9_5_IRQHandler //中断入口函数
#define TRIG_Send PBout(5)
#define ECHO_Reci PBin(6)
u8 msHcCount = 0;//ms计数
static int ultra_state = 0;
int ultra_time=0;
float ultra_duration = 0;
float ultra_cur_dis=0;
float ultra_sum = 0;
u32 GetEchoTimer(void);
void Hcsr04Init()
{
// 定义初始化结构体
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //用于定时器设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //外部中断
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //嵌套中断向量管理器
//开PB口和AFIO时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE);
//IO初始化 Trig
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG; //发送电平引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);
//IO初始化 Echo
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HCSR04_ECHO; //返回电平引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
// 设置 Echo为外部中断
GPIO_EXTILineConfig(HCSR04_Exit_PORTSOURCE, HCSR04_Exit_PINSOURCE);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = HCSR04_Exit_LINE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = HCSR04_Exit_IRQ; //设置中断源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//定时器初始化 使用基本定时器TIM6
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE); //使能对应RCC时钟
//配置定时器基础结构体
//TIM_DeInit(TIM2);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1); //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 计数到1000为1ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 1M的计数频率 1US计数
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分频
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器
TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx
TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update); //清除计数器中断标志位，免得一打开中断立即产生中断
TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE); //打开定时器中断
// 定时器中断优先级配置
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断分组为2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn; //设置中断来源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占式中断优先级设置为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应式中断优先级设置为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 暂时关闭定时器
TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);
}
//tips：static函数的作用域仅限于定义它的源文件内，所以不需要在头文件里声明
static void OpenTimerForHc() //打开定时器
{
TIM_SetCounter(TIM6,0);//清除计数
msHcCount = 0;
TIM_Cmd(TIM6, ENABLE); //使能TIMx外设
}
static void CloseTimerForHc() //关闭定时器
{
TIM_Cmd(TIM6, DISABLE); //使能TIMx外设
}
//外部中断 Echo 处理
void HCSR04_Exit_HANDLE(void)
{
//读中断状态
if(EXTI_GetITStatus(HCSR04_Exit_LINE))
{
//清零中断
EXTI_ClearITPendingBit(HCSR04_Exit_LINE);
//中断事务处理
if(ECHO_Reci == 0){
CloseTimerForHc(); //关闭定时器
ultra_time = GetEchoTimer(); //获取时间,分辨率为1US
ultra_cur_dis = ((float)ultra_time/58.0); //cm
ultra_sum += ultra_cur_dis;
ultra_state++;
}
}
}
//定时器6中断服务程序
void TIM6_IRQHandler(void) //TIM3中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志
msHcCount++;
}
}
//获取定时器时间
u32 GetEchoTimer(void)
{
u32 t = 0;
t = msHcCount*1000;//得到MS
t += TIM_GetCounter(TIM6);//得到US
TIM6->CNT = 0; //将TIM2计数寄存器的计数值清零
delay_ms(50);
return t;
}
// 3次测距求平均
void Hcsr04GetLength(void )
{
// ultra_state为奇数，表示开始了测距; 偶数表示一次测距完成
if(ultra_state == 0 || ultra_state == 2 || ultra_state == 4){
TRIG_Send = 1; // 发送口高电平输出
delay_us(20);
TRIG_Send = 0;
while(ECHO_Reci == 0); // 等待接收口高电平输出
OpenTimerForHc(); // 打开定时器
ultra_state++; // ultra_state为奇数，表示开始了测距
}else if(ultra_state >= 6){
ultra_duration = ultra_sum/3.0;
ultra_sum = 0;
ultra_state = 0;
}
}
主程序源代码
#include "stm32f10x.h"
extern float ultra_duration;
void Hcsr04Init();
void Hcsr04GetLength();
int main(void)
{
delay_init(); //=====延时函数初始化
Hcsr04Init(); //=====超声波初始化
while (1)
{
Hcsr04GetLength();
}
}
delay函数
#include "delay.h"
//
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h" //ucos 使用
#endif
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作者：平衡小车之家
我的淘宝小店：http://shop114407458.taobao.com/
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static u8 fac_us=0; //us延时倍乘数
static u16 fac_ms=0; //ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于UCOS).
//当delay_us/delay_ms需要支持OS的时候需要三个与OS相关的宏定义和函数来支持
//首先是3个宏定义:
// delay_osrunning:用于表示OS当前是否正在运行,以决定是否可以使用相关函数
//delay_ostickspersec:用于表示OS设定的时钟节拍,delay_init将根据这个参数来初始哈systick
// delay_osintnesting:用于表示OS中断嵌套级别,因为中断里面不可以调度,delay_ms使用该参数来决定如何运行
//然后是3个函数:
// delay_osschedlock:用于锁定OS任务调度,禁止调度
//delay_osschedunlock:用于解锁OS任务调度,重新开启调度
// delay_ostimedly:用于OS延时,可以引起任务调度.
//本例程仅作UCOSII和UCOSIII的支持,其他OS,请自行参考着移植
//支持UCOSII
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSII
#define delay_osrunning OSRunning //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting OSIntNesting //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif
//支持UCOSIII
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //CPU_CFG_CRITICAL_METHOD定义了,说明要支持UCOSIII
#define delay_osrunning OSRunning //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec OSCfg_TickRate_Hz //OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting OSIntNestingCtr //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif
//us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟)
void delay_osschedlock(void)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用UCOSIII
OS_ERR err;
OSSchedLock(&err); //UCOSIII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#else //否则UCOSII
OSSchedLock(); //UCOSII的方式,禁止调度，防止打断us延时
#endif
}
//us级延时时,恢复任务调度
void delay_osschedunlock(void)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用UCOSIII
OS_ERR err;
OSSchedUnlock(&err); //UCOSIII的方式,恢复调度
#else //否则UCOSII
OSSchedUnlock(); //UCOSII的方式,恢复调度
#endif
}
//调用OS自带的延时函数延时
//ticks:延时的节拍数
void delay_ostimedly(u32 ticks)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
OS_ERR err;
OSTimeDly(ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err); //UCOSIII延时采用周期模式
#else
OSTimeDly(ticks); //UCOSII延时
#endif
}
//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{
if(delay_osrunning==1) //OS开始跑了,才执行正常的调度处理
{
OSIntEnter(); //进入中断
OSTimeTick(); //调用ucos的时钟服务程序
OSIntExit(); //触发任务切换软中断
}
}
#endif
//初始化延迟函数
//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.
u32 reload;
#endif
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8
fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.
reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数 单位为M
reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间
//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右
fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表OS可以延时的最少单位
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启SYSTICK中断
SysTick->LOAD=reload; //每1/delay_ostickspersec秒中断一次
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启SYSTICK
#else
fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数
#endif
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.
//延时nus
//nus为要延时的us数.
void delay_us(u32 nus)
{
u32 ticks;
u32 told,tnow,tcnt=0;
u32 reload=SysTick->LOAD; //LOAD的值
ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
tcnt=0;
delay_osschedlock(); //阻止OS调度，防止打断us延时
told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
while(1)
{
tnow=SysTick->VAL;
if(tnow!=told)
{
if(tnow<told)tcnt+=told-tnow; //这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
else tcnt+=reload-tnow+told;
told=tnow;
if(tcnt>=ticks)break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
}
};
delay_osschedunlock(); //恢复OS调度
}
//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{
if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0) //如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)
{
if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于OS的最少时间周期
{
delay_ostimedly(nms/fac_ms); //OS延时
}
nms%=fac_ms; //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时
}
delay_us((u32)(nms*1000)); //普通方式延时
}
#else //不用OS时
//延时nus
//nus为要延时的us数.
void delay_us(u32 nus)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载
SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864
void delay_ms(u16 nms)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
#endif
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