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所选超声波测距模组#xff1a;HC-SR04
官方解释
HC-SR04 超声波测距模块可供 2cm提-400cm 的非接触式距离感测功能#xff0c;测距精度可达高到 3mm#xff1b;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
基本工作原理
采用 IO 口 TRIG 触发测距#…超声波测距原理
所选超声波测距模组HC-SR04
官方解释
HC-SR04 超声波测距模块可供 2cm提-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。
基本工作原理
采用 IO 口 TRIG 触发测距给最少 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 超声波时序图 以上时序图表明你只需要提供一个 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。公式uS/58厘米或者 uS/148英寸或是距离 高电平时间*声速340M/S/2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
电路分析 P13引脚触发超声波控制信号P40引脚接受回波反馈信号经过逻辑分析仪发现反馈信号一般在P13发送结束后的198us开始返回数据
编程思路
P13_TRIG拉高电平持续10us以上再拉低电平此时P40_ECHO引脚应为低电平开始计数P40_ECHO为低电平时间在198us后结束然后是高电平的数据返回记录高电平的时间利用公式计算距离(高电平时间*声速(340M/S))/2
代码示例
Sonic.h
#ifndef __SONIC_H
#define __SONIC_H
#include GPIO.h#define TRIG_PIN P13
#define ECHO_PIN P40void Ultrasonic_init();
int Ultrasonic_Get_Distance(float * distance);#endif
Sonic.c
#include Sonic.hvoid Ultrasonic_init(){P1_MODE_IO_PU(GPIO_Pin_3);P4_MODE_IO_PU(GPIO_Pin_0);TRIG_PIN0;// default: low power
}void Delay10us() //24.000MHz
{unsigned char data i;i 78;while (--i);
}int Ultrasonic_Get_Distance(float * distance){int count0;TRIG_PIN1; // set trig is high power,then ultrasonic start woringDelay10us();// at least 10us Delay10us();TRIG_PIN0;//set trig is low powerdo{count;Delay10us();}while(ECHO_PIN0count25);if (count25) return 0;count0;do{count;Delay10us();}while(ECHO_PIN1);count*10;*distance (float)count* 34/1000/2; //(time*340M/S) /2return 1;}main.c
#include RTX51TNY.h
#include GPIO.h
#include NVIC.h
#include UART.h
#include Switch.h
#include LED.h
#include Key.h
#include Battery.h
#include Sonic.h#define TASK_MAIN 0
#define TASK_LED 1
#define TASK_KEY 2
#define TASK_VOLTAGE 3void UART_config(void) {// 记得添加 NVIC.c, UART.c, UART_Isr.c COMx_InitDefine COMx_InitStructure; //结构定义COMx_InitStructure.UART_Mode UART_8bit_BRTx; //模式, UART_ShiftRight,UART_8bit_BRTx,UART_9bit,UART_9bit_BRTxCOMx_InitStructure.UART_BRT_Use BRT_Timer1; //选择波特率发生器, BRT_Timer1, BRT_Timer2 (注意: 串口2固定使用BRT_Timer2)COMx_InitStructure.UART_BaudRate 115200ul; //波特率, 一般 110 ~ 115200COMx_InitStructure.UART_RxEnable ENABLE; //接收允许, ENABLE或DISABLECOMx_InitStructure.BaudRateDouble DISABLE; //波特率加倍, ENABLE或DISABLEUART_Configuration(UART1, COMx_InitStructure); //初始化串口1 UART1,UART2,UART3,UART4NVIC_UART1_Init(ENABLE,Priority_1); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3UART1_SW(UART1_SW_P30_P31); // 引脚选择, UART1_SW_P30_P31,UART1_SW_P36_P37,UART1_SW_P16_P17,UART1_SW_P43_P44
}void task_led() _task_ TASK_LED{while(1){// leftLED_ON(left);os_wait2(K_TMO, 100);LED_OFF(left);os_wait2(K_TMO, 100);// rightLED_ON(right);os_wait2(K_TMO, 100);LED_OFF(right);os_wait2(K_TMO, 100);// Hazard lightsLED_ON(all);os_wait2(K_TMO, 100);// all offLED_OFF(all);os_wait2(K_TMO, 100);}
}void keydown(){ float distance;u8 result;printf(key down\n);result Ultrasonic_Get_Distance(distance);if(result){printf(distance%.2f,distance);}}void keyup(){printf(key up);
}void task_key() _task_ TASK_KEY{KEY_init();while(1){Key_Get_State(keydown,keyup);os_wait2(K_TMO, 4);}
}void task_voltage() _task_ TASK_VOLTAGE{float vol;while(1){Get_Voltage(vol);printf(vol %.2f,vol);os_wait2(K_TMO, 200);}}void task_main() _task_ TASK_MAIN{EA1;//LED_init();UART_config();//VOL_GPIO_init();//VOL_ADC_init();Ultrasonic_init();// os_create_task(TASK_LED);os_create_task(TASK_KEY);//os_create_task(TASK_VOLTAGE);os_delete_task(0);
}
