一、超声波测距模块简介(网络摘取)

HC-sr04是一款典型的超声波测距模块，升级版的程序和04的差别不大，只是测量范围和精度有所不同。

它是如何工作的？

超声波传感器使用声纳来确定到物体的距离。以下是其工作过程：

1. 发射器（触发引脚）发送信号：一段高频声音。

2. 当信号遇到一个物体时，它会被反射；

3. 然后发射器（回声引脚）接收该信号。

信号发送和接收之间的时间可以告知我们到物体的距离。这个是可以实现的，因为我们知道声音在空气中传播的速度。

传感器引脚图

● VCC：+ 5VDC

● Trig：触发（输入）

● Echo：回声（输出）

● GND：GND

二、CubeMX配置

任选两个GPIO，一个作为输入，一个作为输出。

在Project Manager -- Advanced Settings选项栏内，GPIO后面选择LL库。（忽略其他配置）

三、自动生成的代码

void MX_GPIO_Init(void)
{LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_GPIOB);/**/LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOB, LL_GPIO_PIN_12);/**/GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_12;GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);/**/GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_13;GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_FLOATING;LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}

四、用户代码

1. <hcsr04.h>

/** hcsr04.h**  Created on: 2020年4月29日*      Author: zateper*/#ifndef INC_HCSR04_H_
#define INC_HCSR04_H_float HCSR04_GetLength(void);#endif /* INC_HCSR04_H_ */

2. <hcsr04.c>

#include "hcsr04.h"
#include "gpio.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"#define HCSR04_PORT     GPIOB
#define HCSR04_TRIG     LL_GPIO_PIN_12
#define ECHO_Reci  LL_GPIO_IsInputPinSet(HCSR04_PORT,LL_GPIO_PIN_13)void TRIG_pulse()
{LL_GPIO_SetOutputPin(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);Delay_us(30);LL_GPIO_ResetOutputPin(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG);
}float HCSR04_GetLength(void)
{uint32_t startval,endval,tickn,ticknend,delayt;double delays;uint32_t timeout = 23530;//uSint i = 0;float lengthTemp = 0;float sum = 0;delays = 0;while(i!=5){TRIG_pulse();startval = SysTick->VAL;tickn = HAL_GetTick();while(ECHO_Reci == 0)      //等待接收口高电平输出{endval = SysTick->VAL;//读取系统滴答值ticknend = HAL_GetTick();if(ticknend == tickn){if(startval > endval){delayt = (startval - endval);}else//系统滴答进入下一毫秒{delayt = (startval +72000 - endval);}}else{delayt = ((ticknend - tickn) * 72000 + startval - endval);}if(delayt > 360000)//时间超时{printf("s%d,e%d;t%d,d%d\r\n",startval,endval,tickn,ticknend);return delayt;}}startval = SysTick->VAL;//跳出上一循环意味着Echo来了上升沿，读取此时滴答（时间）tickn = HAL_GetTick();i = i + 1;while(ECHO_Reci == 1){endval = SysTick->VAL;ticknend = HAL_GetTick();if(ticknend == tickn){if(startval > endval){delays = (startval - endval)/72.0;}else{delays = (startval +72000 - endval)/72.0;}}else{delays = ((ticknend - tickn) * 72000 + startval - endval)/72.0;}if(delays > timeout)//超时时间{printf("s%d,e%d;t%d,d%d\r\n",startval,endval,tickn,ticknend);return delays;}}endval = SysTick->VAL;//跳出上一循环意味着Echo来了下降沿，读取此时滴答（时间）ticknend = HAL_GetTick();delays = ((ticknend - tickn) * 72000 + startval - endval)/72;//计算时间差lengthTemp = ((float)delays/58.0);//单位cmsum = lengthTemp + sum ;}lengthTemp = sum/5.0;return lengthTemp;
}

此方法利用现成的SysTick计算时间差而没有使用硬件定时器，精度一样很高，适用于没有中断或者中断响应处理比较快的场景。同时加入了超时处理，避免while()死循环。

3. delay_us()

见：HAL库微秒us的延时Delay实现

4. 使用

float length;length = HCSR04_GetLength();
printf("距离为:%.3f\r\n",length);

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