【STM32】详解超声波测距模块工作原理

一、产品介绍
超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触距离感测功能，测距精度3mm，模块包括超声波发射器，接收器与控制电路。

二、基本工作原理
（1）采用IO口trig出发测距，给Echo最少10us的高电平信号。
（2）模块自动发送40khz的方波，自动检测是否有信号返回
（3）有信号返回，通过IO口ECHO（如上图）输出一个高电平，高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间。
公式：距离=（高电平时间*340m/s）/ 2
三、时序图
如何看时序图？
从上到下，从左到右

四、示例代码

超声波模块初始化

void sr04_init(void)
{//使能端口B、端口E的硬件时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE );RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE );//PB6为输出模式，因为该引脚连接到TrigGPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_6;//指定第6根引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT ;//配置为输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz ;//配置引脚的响应时间=1/100MHz .//从高电平切换到低电平1/100MHz,速度越快，功耗会越高GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP ;//推挽的输出模式，增加输出电流和灌电流的能力GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不使能内部上下拉电阻GPIO_Init(GPIOB ,&GPIO_InitStructure);  //PE6为输入模式，因为要检测ECHO输出高电平的持续时间GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_6;//指定第6根引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN ;//配置为输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz ;//配置引脚的响应时间=1/100MHz .//从高电平切换到低电平1/100MHz,速度越快，功耗会越高//GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP ;//推挽的输出模式，增加输出电流和灌电流的能力GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不使能内部上下拉电阻GPIO_Init(GPIOE ,&GPIO_InitStructure);   //PB6引脚初始状态为低电平，根据时序图可以了解到PBout(6)=0;}

测距

uint32_t sr04_get_distance(void)
{uint32_t t=0;//PB6输出高电平PBout(6)=1;//延时10usdelay_us(10);//PB6输出低电平PBout(6)=0;    //PE6要等待高电平出现while(PEin(6)==0);//测量高电平的持续时间while(PEin(6)){t++;delay_us(9);//超声波每传输9us时间，距离为3mm}//因为该时间是包含发射和返回的时间，需要除以2t/=2;return 3*t;
}

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