系列文章目录

一、基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX实现LED灯循环闪烁
二、基于STM32F103C8T6和STM32CubeMX实现UART串口通信数据收发
三、实战小例程基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX驱动WS2812B光立方
四、基于STM32F103C8T6最小系统板HAL库CubeMX驱动HC-SR501红外人体传感模块
五、基于STM32F103C8T6（HAL库）的HC-SR501红外人体传感及HC-SR04超声波测距

文章目录

系列文章目录
前言
一、模块简介
二、配置CubeMX
三、硬件连线部分
四、逻辑代码部分
- HC_SR04.c
- HC_SR04.h
- main.c

前言

我在上一篇文章中驱动了HC-SR501红外人体传感模块，但在测试过程中发现，这个模块的热释电探头过于灵敏了，甚至有的时候往上哈气，会因为检测到类似于人体的温度而误判为感应到人体，所以为了减少误判概率，我打算再添加一个测距模块，在红外感应到人体时，再次判断人体与传感器的距离，在满足预设的距离范围时，才确定有人体接近，进行后续操作。

一、模块简介

HC-SR501红外人体感应模块资料介绍：
探究人体红外传感器HC-SR501

HC-SR04超声波测距模块资料介绍：

引脚名称	引脚作用
VCC	3-5.5V供电（实测发现可以3.3V供电，但没有5V供电测得准）
GND	接地
Trig	外部触发信号输入，输入一个高于10μs的高电平即可触发模块测距
Echo	回响信号输出，测距结束时此管脚输出一个高电平，电平宽度反映超声波往返时间之和

工作原理：

简而言之：
给Trig一个10μS以上的高电平,模块开始工作，模块内自动发送八个40khz方波，并自主检测是否有电波返回。此时需要检测Echo处的电平，当为高电平的时候记一个时间；当Echo出为低电平的时候再记一个时间，这两个时间的差就是高电平持续的时间，最后用测距公式进行计算。

二、配置CubeMX

1、新建工程;
2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
3、配置程序烧录引脚SYS为SWD模式;
4、配置GPIO输出口，配置一个LED灯（我的板子是PC13），起到检测到人体时的指示作用;
5、配置GPIO输入口，用来读取HC-SR501模块的输出电平，我选的是PA1口;
6、配置GPIO输入口，用来检测HC-SR04超声波测距模块的回响信号输出，我选择PB5口，命名为HC_SR04_Echo_Pin;
7、配置GPIO输出口，用来触发HC-SR04超声波测距模块，我选择PB4口，命名为HC_SR04_Trig_Pin;
8、使能定时器，用来实现微秒延时，和测量HC-SR04模块高电平时间，我选择TIM2，并使能TIM2中断;

TIM2挂载在APB1，时钟来源频率为36MHz，故取预分频系数PSC=36-1，计数周期Counter设为60000-1。即此时定时器频率为36M/36=1MHz，每60ms进一次中断，60000μs对应实际测距范围大概为10m，远远超过我的需求。

9、配置串口收发引脚;
10、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz;
11、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了

三、硬件连线部分

CH340 ↔ STM32F103C8T6最小系统板：
TX ↔ RX
RX ↔ TX

DAP-LINK ↔ STM32F103C8T6最小系统板
3.3V ↔ VCC
GND ↔ GND
SWIO ↔ SWIO
SWCLK ↔ SWCLK

HC-SR501模块 ↔ STM32F103C8T6最小系统板
OUT ↔ PA1
GND ↔ GND

HC-SR501模块 ↔ DAP-LINK （这里注意模块供电范围为4.5V-20V，用3.3V无法驱动）
VCC ↔ 5V

HC-SR04模块 ↔ CH340
VCC ↔ 5V

HC-SR04模块 ↔ STM32F103C8T6最小系统板
Trig ↔ PB4
Echo ↔ PB5
GND ↔ GND

四、逻辑代码部分

代码框架是基于上一篇HC-SR501红外人体感应模块修改而成的，想要完整代码的话可以和上篇文章一起看。

HC_SR04.c

#include "main.h"
#include "HC_SR04.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stm32f1xx_it.h"static float distance_result;
/*
*********************************************************
函数原型：void Delay_us(uint16_t time)
函数输入：无符号整形
函数输出：无
函数功能：利用定时器实现微秒级延时
*********************************************************
*/
void Delay_us(uint16_t time)
{uint16_t a1=TIM2->CNT;while(TIM2->CNT-a1<time);
}
/*
*********************************************************
函数原型：void HC_SR04_startrange(void)
函数输入：无
函数输出：无
函数功能：从trig引脚生成一个不小于10us的高电平触发测距，触发后模块自动产生8个40kHz方波，自动检测是否有信号返回
*********************************************************
*/
void HC_SR04_startrange(void)
{HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_SET);//HAL_Delay(5);Delay_us(10);HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_RESET);}
/*
*********************************************************
函数原型：uint16_t HC_SR04_gettime(void)
函数输入：无
函数输出：无符号整型
函数功能：通过定时器获取当前时间
*********************************************************
*/
uint16_t HC_SR04_gettime(void)
{uint32_t a;a=TIM2->CNT;return a;
}
/*
*********************************************************
函数原型：float HC_SR04_getdistance(void)
函数输入：无
函数输出：浮点型
函数功能：获取与目标之间的距离
*********************************************************
*/
float HC_SR04_getdistance(void)
{   uint16_t time_node1;uint16_t time_node2;uint16_t measure;HC_SR04_startrange();TIM2->CNT = 0;//有信号返回则通过IO口Echo输出高电平，高电平持续时间即为超声波从发射到返回的时间，测试距离=（ 高电平时间*声速(340m/s) ）/ 2 while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==RESET);time_node1=HC_SR04_gettime();while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==SET);time_node2=HC_SR04_gettime();measure=time_node2-time_node1;distance_result = measure * 17.0/1000;//距离=计数差值(us) / 1000000 * 340(m/s) * 100 / 2 = measure * 17/1000return distance_result;
}

HC_SR04.h

#ifndef _HC_SR04_H_
#define _HC_SR04_H_
void Delay_us(uint16_t time);
void HC_SR04_startrange(void);
float HC_SR04_getdistance(void);
uint16_t HC_SR04_gettime(void);
#endif

main.c

  /* USER CODE BEGIN 2 */HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);/* USER CODE END 2 */

while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == 1){//HAL_Delay(50);HC_SR04_distance=HC_SR04_getdistance();HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);//灭灯printf("有人,目前距离为：%.2f cm\r\n",HC_SR04_distance);HAL_Delay(100);}else  {HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);//亮灯printf("没人\r\n");HAL_Delay(1000);}//       printf("hellp\r\n");
//          HAL_Delay(1000);}/* USER CODE END 3 */
}

现象：

感应到人体，板载LED绿灯亮，同时串口打印测距结果。

注意：
重定义printf后，必须在target里面勾选上MicroLIB，调用一下这个微型库，不然一直卡在里面。

参考博客：
stm32f1驱动HC-SR04超声波测距模块

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