本文介紹基于STM32F407的KS103超聲波模塊的使用，包含使用注意事項(xiàng)以及代碼配置，同時(shí)會(huì)附上本人在開(kāi)發(fā)時(shí)遇到的問(wèn)題以及解決方法。

KS103模塊使用串口/IIC接口與主機(jī)通信，自動(dòng)響應(yīng)主機(jī)的iic/串口控制指令。

包含溫度補(bǔ)償?shù)木嚯x探測(cè)，同時(shí)可以在1ms內(nèi)檢測(cè)光強(qiáng)。

探測(cè)范圍 1cm～800cm及 1cm～1000cm(10 米)

5s 未收到 I2C 控制指令自動(dòng)進(jìn)入 uA 級(jí)休眠，并可隨時(shí)被主機(jī) I2C 控制指令喚醒

TTL串口模式

在 KS103 上連線引腳上標(biāo)識(shí)有：VCC、SDA/TX、SCL/RX、GND 及 MODE。模塊在上電之前，MODE 需要接 0V 地，上電后模塊將工作于 TTL 串口模式。如果KS103在上電后再將 MODE 引腳接 0V 地，模塊將仍然工作于 I2C 模式。因此，TTL 串口模式時(shí)需要 5 根線來(lái)控制，其中 VCC 用于連接+5V（3.0～5.5V 范圍均可）電源（1），GND用于連接電源地，SDA/TX 連接 MCU 或 USB 轉(zhuǎn) TTL 模塊的 RXD，SCL/RX 引腳連接 MCU 或USB 轉(zhuǎn) TTL 模塊的 TXD 。

在使用時(shí)最好使用5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，電壓低會(huì)影響量程。

新到手的模塊默認(rèn)串口地址是0xE8，可修改。

這里本人被坑了，因?yàn)槲业绞值哪K是別人用過(guò)的，被修改了地址但是不和我說(shuō)，就是調(diào)試不出來(lái)。

當(dāng)然也是我偷懶了，模塊在上電的時(shí)候背面的LED會(huì)閃爍，告訴用戶(hù)自身的地址，我沒(méi)在意。上電后快閃兩下是代表二進(jìn)制的“1”，慢閃一下代表“0”，一共八位，盯著記錄就能獲得其地址。

串口模式很占用串口資源，我并沒(méi)有使用該模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，僅僅使用了官方的上位機(jī)進(jìn)行測(cè)試，鑒定模組的好壞。

確認(rèn)模組沒(méi)問(wèn)題，選用IIC接口進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這樣一條總線可以掛載多個(gè)模塊，只需要總線尋址便可。

I2C 模式

在使用iic模式時(shí)，硬件需要注意幾點(diǎn)：

SCL 及 SDA 線均需要由主機(jī)接一個(gè) 4.7K（阻值 1～10K 均可）電阻到 VCC ；I2C 通信速率建議不要高于 100kbit/s （因?yàn)槟K的iic最大速率只有100K）。

直接從代碼開(kāi)始：

因?yàn)閷?duì)速度要求不高，而且為了移植方便，采用軟件模擬iic。其實(shí)為了偷懶，模擬簡(jiǎn)單呀。

老規(guī)矩，初始化iic。

void IIC_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB時(shí)鐘 //GPIOB8,B9初始化設(shè)置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 IIC_SCL=1; IIC_SDA=1; }

寫(xiě)iic控制函數(shù)，老掉牙的東西，全網(wǎng)都有。

//產(chǎn)生IIC起始信號(hào) void IIC_Start(void){ SDA_OUT(); //sda線輸出 IIC_SDA=1; IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low delay_us(10); IIC_SCL=0;//鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) } //產(chǎn)生IIC停止信號(hào) void IIC_Stop(void){ SDA_OUT();//sda線輸出 IIC_SCL=0; IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high delay_us(10); IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//發(fā)送I2C總線結(jié)束信號(hào) delay_us(10); } //等待應(yīng)答信號(hào)到來(lái) //返回值：1，接收應(yīng)答失敗 // 0，接收應(yīng)答成功 u8 IIC_Wait_Ack(void){ u8 ucErrTime=0; SDA_IN(); //SDA設(shè)置為輸入 IIC_SDA=1;delay_us(6); IIC_SCL=1;delay_us(6); while(READ_SDA) { ucErrTime++; if(ucErrTime>250) { IIC_Stop(); return 1; } } IIC_SCL=0;//時(shí)鐘輸出0 return 0; } //產(chǎn)生ACK應(yīng)答 void IIC_Ack(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=0; delay_us(10); IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; } //不產(chǎn)生ACK應(yīng)答 void IIC_NAck(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=1; delay_us(10); IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; } //IIC發(fā)送一個(gè)字節(jié) //返回從機(jī)有無(wú)應(yīng)答 //1，有應(yīng)答 //0，無(wú)應(yīng)答 void IIC_Send_Byte(u8 txd){ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低時(shí)鐘開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸 for(t=0;t<8;t++) { IIC_SDA=(txd&0x80)>>7; txd<<=1; delay_us(10); //對(duì)TEA5767這三個(gè)延時(shí)都是必須的 IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; delay_us(10); } } //讀1個(gè)字節(jié)，ack=1時(shí)，發(fā)送ACK，ack=0，發(fā)送nACK u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){ unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA設(shè)置為輸入 for(i=0;i<8;i++ ) { IIC_SCL=0; delay_us(10); IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; delay_us(5); } if (!ack) IIC_NAck();//發(fā)送nACK else IIC_Ack(); //發(fā)送ACK return receive; }

寫(xiě)KS103的控制函數(shù)

u8 KS103_ReadOneByte(u8 address, u8 reg) { u8 temp=0; IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(reg); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address + 1); //進(jìn)入接收模式 IIC_Wait_Ack(); delay_us(50); //增加此代碼通信成功！！！ temp=IIC_Read_Byte(0); //讀寄存器3 IIC_Stop();//產(chǎn)生一個(gè)停止條件 return temp; } void KS103_WriteOneByte(u8 address,u8 reg,u8 command) { IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address); //發(fā)送寫(xiě)命令 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(reg);//發(fā)送高地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(command); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop();//產(chǎn)生一個(gè)停止條件 }

這里依照了模塊的指令發(fā)送流程：

探測(cè)指令從 0x01 到 0x2f，數(shù)值越大，信號(hào)增益越大。

獲取距離數(shù)據(jù)

KS103_WriteOneByte(0XD2,0X02,0XB0); delay_ms(100); range1 = KS103_ReadOneByte(0xD2, 0x02); range2 = KS103_ReadOneByte(0xD2, 0x03);

每一幀的探測(cè)指令格式為：

KS103_WriteOneByte(0XD2,0X02,0XB0);中，0xd2為模塊的地址，02為寄存器地址，0xB0為控制命令。

在發(fā)送探測(cè)指令后需要等待一段時(shí)間才可通過(guò)iic總線獲取數(shù)據(jù)，過(guò)早的查詢(xún)總線會(huì)獲得0XFF。在讀取總線數(shù)據(jù)時(shí)除了需要發(fā)送模塊iic的地址，還需要將模塊iic的地址加1，而且在之后必須要等待，才能獲取完整的數(shù)據(jù)。因?yàn)榉祷氐氖?6位數(shù)據(jù)，所以這里我采用執(zhí)行兩次KS103_ReadOneByte（）函數(shù)。

在這些都處理完之后我將采集到的數(shù)據(jù)輸出到串口，發(fā)現(xiàn)并不能成功，range1和range2的值并不變。最后發(fā)現(xiàn)我是用的是0xBC探測(cè)指令，最大耗時(shí)87MS，而我只延時(shí)50ms。通過(guò)修改探測(cè)指令和延時(shí)時(shí)間均可解決問(wèn)題。

編輯：jq