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基于CW32的超聲波模塊的應(yīng)用

jf_qE49KoVBr8 ? 來源:武漢芯源半導(dǎo)體 ? 2023-09-06 09:13 ? 次閱讀

一、簡介

1. C-SR04超聲波模塊是一種常用的測距模塊,其通過發(fā)射超聲波并接收其反射信號來實(shí)現(xiàn)測距功能。因其成本低、精度高、使用簡便等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于以下場景:

(1)避障機(jī)器人:HC-SR04超聲波模塊可以用于避障機(jī)器人的距離測量,通過檢測障礙物與機(jī)器人的距離,實(shí)現(xiàn)避障控制。

(2)智能家居:HC-SR04超聲波模塊可用于智能家居中的人體檢測和距離測量。例如,在門口安裝超聲波模塊,可以檢測人的接近并觸發(fā)開門動(dòng)作,或者用于室內(nèi)的距離測量和觸發(fā)自動(dòng)照明等。

2. 本實(shí)驗(yàn)用到了CW32F030C8T6小藍(lán)板、0.96寸OLED顯示屏、HC-SR04超聲波模塊及Keil5開發(fā)環(huán)境。

二、超聲波模塊測距的使用方法

使用流程 連接電源 將VCC引腳連接到+5V,GND引腳連接到GND。

連接觸發(fā)引腳

將Trig引腳連接到單片機(jī)的數(shù)字輸出引腳。

連接回波引腳

將Echo引腳連接到單片機(jī)的數(shù)字輸入引腳。

發(fā)送信號

通過向Trig引腳發(fā)送一個(gè)至少10微秒的高電平觸發(fā)信號來啟動(dòng)測距過程

接收信號

模塊發(fā)送觸發(fā)信號后,自動(dòng)發(fā)射超聲波,并等待接收反射信號。當(dāng)接收到反射信號時(shí),Echo引腳會(huì)輸出一個(gè)高電平信號,持續(xù)時(shí)間與超聲波的往返時(shí)間成正比。

計(jì)算距離

通過測量Echo引腳輸出高電平信號的持續(xù)時(shí)間,可以計(jì)算得到距離,一般使用以下公式計(jì)算:

距離= 高電平持續(xù)時(shí)間 × 聲波在空氣中傳播的速度 / 2。

重復(fù)測量

根據(jù)需要可定時(shí)測量距離,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的距離監(jiān)測。

需要注意的是,HC-SR04超聲波模塊的測距精度受到多種因素的影響,如溫度、超聲波傳播介質(zhì)等。在使用過程中,需要結(jié)合具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和校準(zhǔn),以獲得準(zhǔn)確的距離測量結(jié)果。

三、核心代碼

HC_SR04.c:
#include "HC_SR04.h"


extern unsigned int time;


void HC_GPIO_Init(void)  
{
  __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; 
  GPIO_InitStruct.IT=GPIO_IT_NONE;
  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_INPUT_PULLDOWN;//下拉輸入
  GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_8;               //Echo
  GPIO_Init(CW_GPIOB,&GPIO_InitStruct);
  
  GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;     //推挽輸出
  GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_9;               //Trig 
  GPIO_Init(CW_GPIOB,&GPIO_InitStruct);
  
  PB09_SETLOW();   //Trig拉低,為輸出脈沖觸發(fā)信號做準(zhǔn)備
}


unsigned int Measure_Distance(void) //測距
{
  unsigned int distance=0;
  
  SetTrig();     //10us的脈沖觸發(fā)信號
  Delay_us(10);
  ResetTrig();
  while(ReadEcho()==0); //等待Echo輸出高電平
  time=0;               //開始記錄回波信號脈寬
  while(ReadEcho()==1); //等待Echo輸出低電平     
  distance=time*1.7;//根據(jù)聲速和時(shí)間計(jì)算距離,即distance=time*340/2/100
  /*
      關(guān)于分辨力(mm):
          定時(shí)器每次對time加1是10us,10us=0.01ms,340m/s=340mm/ms
          計(jì)算距離時(shí),最小分辨力為:0.01(ms) * 340(mm/ms) / 2 = 1.7(mm)
          小于模塊標(biāo)準(zhǔn)精度3mm,故測距結(jié)果十分精準(zhǔn)
  */
  return distance; //返回距離,單位mm
}
main.c:
#include "HC_SR04.h"


extern unsigned int time;


void HC_GPIO_Init(void)  
{
  __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; 
  GPIO_InitStruct.IT=GPIO_IT_NONE;
  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_INPUT_PULLDOWN;//下拉輸入
  GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_8;               //Echo
  GPIO_Init(CW_GPIOB,&GPIO_InitStruct);
  
  GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;     //推挽輸出
  GPIO_InitStruct.Pins=GPIO_PIN_9;               //Trig 
  GPIO_Init(CW_GPIOB,&GPIO_InitStruct);
  
  PB09_SETLOW();   //Trig拉低,為輸出脈沖觸發(fā)信號做準(zhǔn)備
}


unsigned int Measure_Distance(void) //測距
{
  unsigned int distance=0;
  
  SetTrig();     //10us的脈沖觸發(fā)信號
  Delay_us(10);
  ResetTrig();
  while(ReadEcho()==0); //等待Echo輸出高電平
  time=0;               //開始記錄回波信號脈寬
  while(ReadEcho()==1); //等待Echo輸出低電平     
  distance=time*1.7;//根據(jù)聲速和時(shí)間計(jì)算距離,即distance=time*340/2/100
  /*
      關(guān)于分辨力(mm):
          定時(shí)器每次對time加1是10us,10us=0.01ms,340m/s=340mm/ms
          計(jì)算距離時(shí),最小分辨力為:0.01(ms) * 340(mm/ms) / 2 = 1.7(mm)
          小于模塊標(biāo)準(zhǔn)精度3mm,故測距結(jié)果十分精準(zhǔn)
  */
  return distance; //返回距離,單位mm
}





審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:【CW32優(yōu)秀項(xiàng)目展示】基于CW32的超聲波模塊的應(yīng)用

文章出處:【微信號:武漢芯源半導(dǎo)體,微信公眾號:武漢芯源半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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