【超声波模块】 应用介绍

 

HC-SR04 超声波应用实例

 
实验概述：
通过超声波的测距功能实现小车的避障和距离显示。
实验原理：
这里主要介绍超声波测距原理，超声波有俩个圆筒状东西，其中一个是发射声波一个是接收声波，超声波在遇到障碍区时就会反射回来，我们通过计算从声波发射到接收的时间就可以算出其本身到障碍物的距离，计算方式为：速度（340m/s）*时间/2=距离 ，声音的在空气中传播的速度为340m/s，除以2是因为测试的时间是往返的时间，这样我们就得到了距离。
单片机的计算方法是采用定时器计数的方式：当给超声波Trig（发射端）一个高电平即开始计数，等到Echo（接收端）收到高电平信号时停止计数，得到计数值后算出时间带入上面的公式即可。
 
 
 
 
 
 
一、实验步骤
将HC-SR04超声波的引脚Echo接到STMduino电源板的A5接口，Trig接到A4接口 VCC接5v接口，GND接GND。
 
代码解析
main函数中将系统时钟初始化、SysTick、串口初始化，定时器4主要用来计数


定时器初始化的俩个函数
 
配置定时器4的中断优先级
 
配置定时器4计数上限5000，分频系数719，得到时钟频率是10000，向上计数的方式
 
初始化超声波俩个引脚PC5为输入，PC4为输出模式
 
超声波测距函数，超声波必须要以高电平信号作为触发信号，短暂延时后再拉低信号，这时开启定时器，并检测超声波接收端的信号，当收到低电平信号时即停止计数，这时就得到超声波从发射到接收这个间隔定时器所计的数，再根据我们定时器的设定算出间隔时间，用这个时间再乘以声波的速率再除以2就得到单程的距离也就是我们所需要的距离值。
 
实验结果
上传代码，控制板用USB转TTL连上电脑，打开串口工具既可以观测得到串口上所打印的距离。
当超声波靠近过物体时测得的距离是这样：
 
远离物体时可以看到得到的距离值再变大
 
 
 
 
 
二、课外扩展
超声波如果装在舵机上面，就可以测得多个方位的距离值，这个也可以运用多个超声波去测各角度的方法，这里留给大家去思考！