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【STM32】输入捕获实现超声波测距

article 2025/2/14 4:27:40

1.超声波测距原理

（超声波发出到遇到障碍物反弹回来的时间）*声速/2就是到障碍物的距离
在这里插入图片描述
操作过程：
单片机给TRIG引脚输出一个脉冲，然后超声波模块会将ECHO电平拉高，当超声波遇到障碍物回来时，ECHO电平就会被拉低，而ECHO高电平的时间就是2倍的距离
读取高电平的时间我们可以使用下面代码：

2.输入捕获

在这里插入图片描述
开启计数器，对于TI1可以输入一个波形，我们可以用TI1来检测输入的波形中的上升沿，当遇到上升沿时，捕获寄存器1就会拷贝计数器的值，如果还开启捕获中断，就会使其立即去处理，我们可以使用ECHO将其波形输入TI1，来捕获ECHO上升沿时的计数，也同样TI1有一个TI1FP2，就不用再将波形输入带TI2中就可以让捕获寄存器2来记录当ECHO为下降沿时，捕获寄存器2拷贝到计数器的值，此时捕获寄存器1为直接模式，捕获寄存器2为间接模式
有人说计数可能会溢出，因为超声波测距，计数最大记65535，设置频率为72MHAZ,72分频，也就是1us计数一次，声速为0.034cm/us
65535*0.034/2=1114.095cm,也就是11m多，实际我们测不了那么远，所以就不用考虑溢出问题

3.初始化

在这里插入图片描述
PA11设置输出模式输出脉冲

在这里插入图片描述
开启定时器1捕获比较中断，让通道4检测下降沿立刻处理

char message[50]="";
int begin=0;
int end=0;
float dis=0.0;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim==&htim1&&htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4)//如果是定时器1并且通道四捕获中断
	{
		begin=HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_3);//获取捕获寄存器3的值
		end=HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_4);//获取捕获寄存器4的值
		dis=((end-begin)*0.034)/2;


	}





}
int main(void)
{


 

  OLED_Init();
  HAL_TIM_Base_Start(&htim1);//开启定时器1计数
  HAL_TIM_IC_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_3);//开启定时器1输入捕获通道三
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_4);//开启定时器1输入捕获通道四，加IT是因为当下降沿时直接在中断中处理转换距离

  while (1)
  {
     HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port,Trig_Pin,GPIO_PIN_SET);    //给Trig一个脉冲
     HAL_Delay(1);
     HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port,Trig_Pin,GPIO_PIN_RESET);
     __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1,0);//给计数器设置为0，方便
     HAL_Delay(20);
	  OLED_NewFrame();
      sprintf(message,"dis:%.2f",dis);
      OLED_PrintString(10,10, message, &font16x16,OLED_COLOR_NORMAL);



	  OLED_ShowFrame();
	  HAL_Delay(500);

  
  }
 
}