请使用STM32F103C8T6芯片,通过HC-SR04和DS18B20温度传感器完成超声波测距
时间: 2024-05-06 07:14:51 浏览: 143
基于STM32F103C8T6超声波测距
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好的,首先介绍一下这些器件。
STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,具有高性能和低功耗的特点。它内置了64KB的Flash存储器和20KB的SRAM存储器,可支持多达37个外设,包括定时器、串口、SPI、I2C等。此外,它还具有强大的时钟管理和电源管理功能,可以满足各种应用需求。
HC-SR04是一种超声波测距模块,可以通过发送超声波信号并接收反射信号来测量距离。它具有高精度、反应速度快等优点,常用于智能小车、机器人等应用中。
DS18B20是一种数字温度传感器,可以通过一条数据线实现温度测量和传输。它具有高精度、线路简单等优点,常用于温度控制和监测系统中。
接下来是具体的实现步骤:
1. 硬件连接
将HC-SR04的VCC和GND引脚分别连接到STM32F103C8T6的5V和GND引脚上,将Trig引脚连接到STM32F103C8T6的PB0引脚上,将Echo引脚连接到STM32F103C8T6的PB1引脚上。将DS18B20的VDD和GND引脚分别连接到STM32F103C8T6的3.3V和GND引脚上,将DQ引脚连接到STM32F103C8T6的PB10引脚上。
2. 软件编写
首先要使用STM32F103C8T6的定时器模块来生成10us的触发信号。编写如下代码:
```c
void TIM2_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能TIM2时钟
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; //72MHz时钟,分频系数为72,1us计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
}
```
然后,使用中断服务程序来接收回波信号并计算距离。编写如下代码:
```c
void EXTI1_IRQHandler(void) //中断服务程序
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET) //判断是否是PB1引脚触发
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == SET) //判断是否是上升沿
{
TIM_SetCounter(TIM2, 0); //计数器清零
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能定时器
}
else //下降沿
{
uint32_t time = TIM_GetCounter(TIM2); //获取计数器的值
float distance = time * 0.017; //计算距离,单位为厘米
//...
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); //关闭定时器
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); //清除中断标志位
}
}
```
最后,编写读取DS18B20温度值的代码。由于DS18B20是一种总线式设备,需要使用1-Wire总线协议进行通信。编写如下代码:
```c
#define DS18B20_GPIO GPIOB
#define DS18B20_PIN GPIO_Pin_10
void DS18B20_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能GPIOB时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN); //DQ引脚拉高
}
void DS18B20_WriteByte(uint8_t byte)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN); //DQ引脚拉低,开始写入
GPIO_WriteBit(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN, (byte >> i) & 0x01); //写入一个bit
GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN); //DQ引脚拉高,结束写入
}
}
uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
{
uint8_t i, byte = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN); //DQ引脚拉低,开始读取
byte |= GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN) << i; //读取一个bit
GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN); //DQ引脚拉高,结束读取
}
return byte;
}
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Init(); //初始化DS18B20
DS18B20_WriteByte(0xCC); //跳过ROM操作,直接发命令
DS18B20_WriteByte(0x44); //启动温度转换
}
float DS18B20_ReadTemperature(void)
{
uint8_t tempL, tempH;
DS18B20_Start(); //启动温度转换
DS18B20_Init(); //初始化DS18B20
DS18B20_WriteByte(0xCC); //跳过ROM操作,直接发命令
DS18B20_WriteByte(0xBE); //读取温度寄存器
tempL = DS18B20_ReadByte(); //读取温度低字节
tempH = DS18B20_ReadByte(); //读取温度高字节
return (float)((tempH << 8) | tempL) * 0.0625; //计算温度值
}
```
3. 整合程序
将上述代码整合到一个程序中,即可实现超声波测距和温度测量的功能。
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