HC-SR04 stm32f103库函数使用

以下是使用STM32F103库函数控制HC-SR04超声波模块的一些示例代码：

1. 初始化GPIO口

void HC_SR04_GPIO_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    //PA0作为Trig输出，PA1作为Echo输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

2. 计算距离

#define SOUND_SPEED 340.0 //音速，单位m/s

float HC_SR04_GetDistance(void)
{
    uint32_t start_time, end_time;
    float distance;

    //发送10us脉冲
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    delay_us(10);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);

    //等待Echo输出高电平
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == RESET);

    //计时，直到Echo输出低电平
    start_time = micros();
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == SET);
    end_time = micros();

    //计算距离
    distance = (end_time - start_time) / 2.0 * SOUND_SPEED / 1000000.0;

    return distance;
}

其中，`delay_us()`和`micros()`是自定义的延时函数，用于产生10us脉冲和计时。`SOUND_SPEED`是音速，根据环境温度和湿度不同而有所变化，一般取340m/s。

3. 完整代码

#include "stm32f10x.h"

void HC_SR04_GPIO_Init(void);
float HC_SR04_GetDistance(void);
void delay_us(uint32_t us);
uint32_t micros(void);

int main(void)
{
    HC_SR04_GPIO_Init();

    while (1) {
        float distance = HC_SR04_GetDistance();
        printf("Distance: %0.2f cm\r\n", distance * 100);
        delay_us(500000);
    }
}

void HC_SR04_GPIO_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    //PA0作为Trig输出，PA1作为Echo输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

float HC_SR04_GetDistance(void)
{
    uint32_t start_time, end_time;
    float distance;

    //发送10us脉冲
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    delay_us(10);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);

    //等待Echo输出高电平
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == RESET);

    //计时，直到Echo输出低电平
    start_time = micros();
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == SET);
    end_time = micros();

    //计算距离
    distance = (end_time - start_time) / 2.0 * SOUND_SPEED / 1000000.0;

    return distance;
}

void delay_us(uint32_t us)
{
    us *= (SystemCoreClock / 1000000) / 5;
    while (us--) {
        asm("nop");
    }
}

uint32_t micros(void)
{
    static uint32_t us_ticks = 0;
    us_ticks += (SysTick->LOAD + 1 - SysTick->VAL) / (SystemCoreClock / 1000000);
    return us_ticks;
}