ubeMX配置STM32以驱动超声波模块(HC-SR04)

1. 硬件连接

将HC-SR04超声波模块的VCC引脚连接到STM32的5V引脚上，GND引脚连接到STM32的GND引脚上，Trig引脚连接到STM32的PB10引脚上，Echo引脚连接到STM32的PB11引脚上。

2. 编写代码

下面是使用ubeMX编写的控制HC-SR04超声波模块的代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "ubemx.h"

void delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t i;
    for(i=0;i<us*8;i++);
}

int main(void)
{
    uint32_t distance;
    uint32_t timeout;
    
    /* 初始化ubeMX库 */
    ubemx_init();

    /* 配置PB10和PB11引脚为GPIO输出和输入 */
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    while(1)
    {
        /* 发送10us的高电平信号给Trig引脚 */
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10);
        delay_us(10);
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10);

        /* 等待Echo引脚变为高电平 */
        timeout = 1000000;
        while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11))
        {
            if(--timeout == 0)
            {
                break;
            }
        }

        /* 计时器开始计时 */
        TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

        /* 等待Echo引脚变为低电平 */
        timeout = 1000000;
        while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11))
        {
            if(--timeout == 0)
            {
                break;
            }
        }

        /* 计时器停止计时 */
        TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);

        /* 计算距离 */
        distance = TIM_GetCounter(TIM2) * 17 / 1000;

        /* 显示距离 */
        printf("Distance: %d cm\r\n", distance);

        /* 等待一段时间 */
        delay_ms(1000);
    }
}

3. 配置计时器

为了计算超声波模块发射和接收的时间差，我们需要使用STM32的计时器。这里我们选择使用TIM2计时器。

在ubeMX中，我们可以使用以下代码来配置TIM2计时器：

/* 配置TIM2计时器 */
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;  // 分频系数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 计数器向上计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;  // 自动重载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 时钟分频
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

/* 清除计数器 */
TIM_SetCounter(TIM2, 0);

4. 运行代码

将STM32板子连接到电脑上，使用MDK-ARM编译并下载代码到STM32中。当程序运行时，超声波模块会不断发送超声波，并等待接收回波。程序会计算超声波发射和接收的时间差，并计算出距离。距离会在串口终端上输出。