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stm32超声波测距

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-09 08:36
tags:

-

2021年2月9日发(作者:任意键)




嵌入式系统及应用



开放性实验报告



Stm32


HC-SR04


超声波测距







第一章




绪论




1.1



STM32


超声波测距系统



1.1.1 HC- SR04


超声波测距模块简介



HC- SR04


超声波测距模块可提供



2cm-400cm


的非接触式距离感测功能,



测距精度可达高到



3mm

< p>
;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。



使用电压:


DC---5V


静态电流:小于


2mA



电平输出:高


5V



0V


感应角度:不大于


15






探测距离:


2cm-450cm


高精度:




可达


3mm




1.1.2 HC- SR04


超声波测距模块原理



采用



IO




TRIG


触发测距,给


TRIG


至少



10us


的高电平信号


;



模块自动发送


8



40khz


的方波,自动检测是否有信号返回;




有信号返回,通过


IO



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。







=(






< p>
*




(340M/S) )/


2;


T





={



V25-Vsense



/Avg_Slope}+25















V25=Vsense




25


度时的数值(典型值为:



1.43





Avg_Slope=


温度与



Vsense


曲线的平均斜率


(单位为



mv/


℃或



uv/


℃)


(典型


值为


4.3Mv/


℃)




利用以上公式,我们就可以方便的计算出当前物体超声波模块之间的距离。


程序中使用


:


测试距离


=


高电平时间


*


声速


(340M/S))/2


这个公式




1.2


设计要求



使用


ARM


开发板上硬件资源与超声波模块结合,编程实现实时距离显示功


能,通过数码管实时显示距离,并在距离小于设定报警距离时使用蜂鸣器报警。



1.3


总体设计方案及框图





1.3.1


距离测量及获取方法



通过设置定时器 ,开启中断,读取


ECHO


输出高电平的持续时间,计算结果< /p>


作为当前距离。



1.3.2


总体设计方案



实时距离


:


本超声波测距系统可实现 对距离的实时测量,


并不断显示在数码


管上


保持距离


:


用户可通过按键使 得当前距离值在数码管保持,


也可再次返回对


距离的实时测量, 此模式下距离小于报警值不会报警,仅为显示模式。



两种模式 相互转换,


并且可以在距离保持状态时通过按键进入修改报警距离


模式,如果实测距离小于下限值,蜂鸣器报警,当距离大于下限值时,报警自动


停止。



1.3.3


程序框图





开始



K5


按下





K6


按下



初始化



SV--






数码管及按键扫描



SV++


显示当前距离



K7


是否按下








K7


按下





超声波测距










数码管显示距离



K4


是否按下


































K1




是否按下





























第二章



正文



2.1


要求重述及分析



2.1.1



设计任务



超声波测距系统



2.1.2


设计要求



使用


STM-32


开发板上硬件资源及


HC-SR04


超声波测距模块,编程实现超声波测


距 功能,通过数码管实时显示距离。



2.1.3


要求分析





1


使用


HC-SR04


超声波测距模块以及


stm-32


自带数码管、


LED




2


实现实时距离测量功能,通过数码管实时显示当前距离:设计程序实现对距

< br>离报警值的设定,并在低于报警值时使用蜂鸣器等进行提示。



2.2


相关配置具体设计



2.2.1


相关配置



1


输入口输出口配置:



P C8


设为与


Trig


相连的输出口,< /p>



PC7


设置为接收

Echo


返回数据的输入口。


使能


APB2


总线上的


GPIOC


时钟,< /p>


根据参数配置对应引


脚。





2


按键配 置:


控制按键的端口


:PA15



PB4~7



使能


APB2


总线上的


GPIOA




GPIOB


时钟,根据参数配置对应引脚。







3


蜂鸣器:


控制蜂鸣器的端口为


PB8



APB2


总线上


GPIOB


时钟已经使能可省< /p>


略,根据参数配置


PB8


端口。





4


数码管配置:控制数码管的端口


:PE0~13


。< /p>


p


使能


APB2


总线上的


GPIOE



钟,根据参数配 置对应引脚。




5


定时器配置


:




-


-


-


-


-


-


-


-



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