stm32f407超声波测距的配置和程序

以下是基于HAL库的stm32F407超声波测距的配置和程序：

1. 配置引脚

超声波模块的接线如下：

- Trig：PA0
- Echo：PA1

在CubeMX中将PA0和PA1设置为GPIO_Output和GPIO_Input。

2. 配置定时器

超声波模块需要使用定时器产生一个10us的脉冲来触发测距，同时使用定时器捕获来获取回波信号的时间。我们可以使用定时器2来实现这个功能。

在CubeMX中，将TIM2配置为如下：

- Prescaler：8399
- Counter Period：999
- Clock Division：不分频
- Mode：General PWM Output
- Channel：不使用
- Trigger：不使用
- DMA Request：不使用

3. 编写程序

在main.c文件中，首先需要包含头文件：

#include "stm32f4xx_hal.h"

然后定义变量：

TIM_HandleTypeDef htim2;
uint32_t duration = 0;
float distance = 0;

接下来编写初始化函数：

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();

  while (1)
  {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);  // 发送一个10us的脉冲
    HAL_Delay(1);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);

    while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1));  // 等待回波信号到达
    TIM2->CNT = 0;  // 计数器清零
    while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1));  // 等待回波信号结束
    duration = TIM2->CNT;  // 获取计数器的值
    distance = duration * 0.017;  // 计算距离，单位为厘米
    HAL_Delay(1000);
  }
}

static void MX_TIM2_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 8399;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 999;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig);

  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig);

  HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
}

最后是GPIO的初始化函数：

static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

以上代码可以实现超声波模块的测距功能。注意，距离的计算公式为distance = duration * 0.017，其中0.017是声速在空气中的传播速度，单位为厘米/微秒。如果需要在其他介质中测距，需要根据实际情况调整传播速度。