stm32 超声波程序

以下一个使用STM32微控制器编写的超声波测距的简单示例，基于HAL库进行开发：

#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"

#define TRIG_PIN GPIO_PIN_0
#define TRIG_PORT GPIOA
#define ECHO_PIN GPIO_PIN_1
#define ECHO_PORT GPIOA

TIM_HandleTypeDef htim2;
uint32_t distance_cm = 0;

void SystemClock_Config(void);
void GPIO_Init(void);
void TIM2_Init(void);
void TIM2_IRQHandler(void);

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    GPIO_Init();
    TIM2_Init();
    
    while (1)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET);
        // 发送至少10us的高电平脉冲信号
        HAL_Delay(1);
        HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        
        // 等待超声波模块回应
        while (HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_RESET);
        // 记录起始时间
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0);
        
        // 等待超声波模块停止回应
        while (HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_SET);
        
        // 获取时间差并计算距离（假设声速为340m/s）
        uint32_t time = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);
        distance_cm = (time * 340) / 20000;
        
        HAL_Delay(1000);
    }
}

void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
    
    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
    __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
    
    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 16;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 400;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV4;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 7;
    HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
    
    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3);
    
    HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq() / 1000);
    HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
}

void GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
    GPIO_InitStruct.Pin = TRIG_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
    HAL_GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
    GPIO_InitStruct.Pin = ECHO_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(ECHO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

void TIM2_Init(void)
{
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
    
    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 0;
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 0xFFFFFFFF;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim2);
    
    HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
    
    HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);
}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim->Instance == TIM2)
    {
        // 定时器溢出，表示超声波模块未返回回应
        distance_cm = 0;
    }
}

这个程序使用了TIM2定时器来计时超声波模块的回应时间，并通过GPIO控制超声波模块的触发脉冲。程序中，TRIG_PIN和TRIG_PORT定义了触发脉冲的GPIO引脚，ECHO_PIN和ECHO_PORT定义了接收超声波回应的GPIO引脚。在主循环中，程序会周期性地发送触发脉冲，并计算超声波的回应时间来得到距离值。

请注意，该示例仅供参考，具体的超声波模块型号和连接方式可能会有所不同。在实际应用中，您可能需要根据具体的硬件和库版本进行适当的修改和调整。