之前自己寫過51 單片機的超聲波測距代碼，最近學了stm32，就想著也用stm32來寫一個。想著寫出來分享給大家吧。相比之下，51和stm32自己還是偏喜歡stm32的，主要是基于固件庫來進行開發的
自己也很喜歡調用固件庫的感覺，所以就有了這篇文章。
首先講一下HC-SR04超聲波模塊的工作原理吧！
原理：
給脈沖觸發引腳（trig）輸入一個長為20us的高電平方波，輸入方波后，模塊會自動發射8個40KHz的聲波，與此同時回波引腳（echo）端的電平會由0變為1；（此時應該啟動定時器計時），當超聲波返回被模塊接收到時，回波引 腳端的電平會由1變為0；（此時應該停止定時器計數），定時器記下的這個時間即為超聲波由發射到返回的總時長。根據聲音在空氣中的速度為344米/秒，即可計算出所測的距離。

**實驗器材：**HC-SR04超聲波；STM32C8T6；無源蜂鳴器；CH340下載器

//超聲波測距

#include "hcsr04.h"
 
#define HCSR04_PORT     GPIOB
#define HCSR04_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define HCSR04_TRIG     GPIO_Pin_4
#define HCSR04_ECHO     GPIO_Pin_5
#define BEEP_PIN                 GPIO_Pin_6

#define TRIG_Send  PBout(4) 
#define ECHO_Reci  PBin(5)
#define  BEEP PBout(6) 

u16 msHcCount = 0;//ms計數

void Hcsr04Init()
{  
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;     //生成用于定時器設置的結構體
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE);
     
        //IO初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG;       //發送電平引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
    GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);
     
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   HCSR04_ECHO;     //返回電平引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
    GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);  
        GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_ECHO);   
        //蜂鳴器引腳初始化 
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =BEEP_PIN ;       //發送電平引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
    GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(HCSR04_PORT,BEEP_PIN );
    
            //定時器初始化 使用基本定時器TIM6
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE);   //使能對應RCC時鐘
        //配置定時器基礎結構體
        TIM_DeInit(TIM2);
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1); //設置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值         計數到1000為1ms
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //設置用來作為TIMx時鐘頻率除數的預分頻值  1M的計數頻率 1US計數
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分頻
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
        TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數初始化TIMx的時間基數單位         
        
        TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update);   //清除更新中斷，免得一打開中斷立即產生中斷
        TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE);    //打開定時器更新中斷
        hcsr04_NVIC();
    TIM_Cmd(TIM6,DISABLE);     
}


//tips：static函數的作用域僅限于定義它的源文件內，所以不需要在頭文件里聲明
static void OpenTimerForHc()        //打開定時器
{
        TIM_SetCounter(TIM6,0);//清除計數
        msHcCount = 0;
        TIM_Cmd(TIM6, ENABLE);  //使能TIMx外設
}
 
static void CloseTimerForHc()        //關閉定時器
{
        TIM_Cmd(TIM6, DISABLE);  //使能TIMx外設
}
 
 
 //NVIC配置
void hcsr04_NVIC()
{
            NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
            NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn;             //選擇串口1中斷
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //搶占式中斷優先級設置為1
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;         //響應式中斷優先級設置為1
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //使能中斷
            NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}


//定時器6中斷服務程序
void TIM6_IRQHandler(void)   //TIM3中斷
{
        if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET)  //檢查TIM3更新中斷發生與否
        {
                TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中斷標志 
                msHcCount++;
        }
}
 

//獲取定時器時間
u32 GetEchoTimer(void)
{
        u32 t = 0;
        t = msHcCount*1000;//得到MS
        t += TIM_GetCounter(TIM6);//得到US
          TIM6->CNT = 0;  //將TIM2計數寄存器的計數值清零
                Delay_Ms(50);
        return t;
}
 

//一次獲取超聲波測距數據 兩次測距之間需要相隔一段時間，隔斷回響信號
//為了消除余震的影響，取五次數據的平均值進行加權濾波。
float Hcsr04GetLength(void )
{
        u32 t = 0;
        int i = 0;
        float lengthTemp = 0;
        float sum = 0;
        while(i!=5)
        {
        TRIG_Send = 1;      //發送口高電平輸出
        Delay_Us(20);
        TRIG_Send = 0;
        while(ECHO_Reci == 0);      //等待接收口高電平輸出
            OpenTimerForHc();        //打開定時器
            i = i + 1;
            while(ECHO_Reci == 1);
            CloseTimerForHc();        //關閉定時器
            t = GetEchoTimer();        //獲取時間,分辨率為1US
            lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
            sum = lengthTemp + sum ;
        
    }
        lengthTemp = sum/5.0;
        return lengthTemp;
}


/*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
** 函數名稱: Delay_Ms_Ms
** 功能描述: 延時1MS (可通過仿真來判斷他的準確度)            
** 參數描述：time (ms) 注意time<65535
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
void Delay_Ms(uint16_t time)  //延時函數
{ 
    uint16_t i,j;
    for(i=0;i<time;i++)
          for(j=0;j<10260;j++);
}
/*:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
** 函數名稱: Delay_Ms_Us
** 功能描述: 延時1us (可通過仿真來判斷他的準確度)
** 參數描述：time (us) 注意time<65535                 
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/
void Delay_Us(uint16_t time)  //延時函數
{ 
    uint16_t i,j;
    for(i=0;i<time;i++)
          for(j=0;j<9;j++);
}

主函數：

int main()
{
    
        float length;
        
        GPIO_cfg();
      NVIC_cfg();
        USART_cfg();    
        printf("串口初始化成功！
");
    
        Hcsr04Init();    
        printf("超聲波初始化成功！
");//測試程序是否卡在下面兩句上面

        length = Hcsr04GetLength();
        printf("距離為:%.3f
",length);
        if(length<30){BEEP=!BEEP;Delay_Us(100);}//如果距離小于30cm則蜂鳴器報警提示
    
}

到此就結束了，希望可以幫到你們。但是在測量過程中，我們會發現有時候這個測距很不準，其實這個叫做**余震現象，那么，我們怎么來消除這個現象使得測量的精準度提高呢？
我們可以去多次測量的結果取平均值，這樣子測量就準確很多了。具體代碼實現如下：

        int i = 0;
        float lengthTemp = 0;
        float sum = 0;
        while(i!=5)
        {
        TRIG_Send = 1;      //發送口高電平輸出
        Delay_Us(20);
        TRIG_Send = 0;
        while(ECHO_Reci == 0);      //等待接收口高電平輸出
            OpenTimerForHc();        //打開定時器
            i = i + 1;
            while(ECHO_Reci == 1);
            CloseTimerForHc();        //關閉定時器
            t = GetEchoTimer();        //獲取時間,分辨率為1US
            lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm
            sum = lengthTemp + sum ;
        
    }
        lengthTemp = sum/5.0;
        return lengthTemp;

好的，結束。

一鍵三連呀！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于stm32的超声波测距报警系统（附源码和连接方式；串口显示）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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