STM32超声波测距实现与代码解析

"STM32超声波测距设计" 在嵌入式开发中，使用STM32微控制器进行超声波测距是一种常见的实践。STM32系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的基于ARM Cortex-M内核的微控制器，具有高性能、低功耗的特点。在这个设计中，我们可以看到开发者利用了STM32的定时器功能来实现超声波测距。 首先，我们来看一下关键的库文件和函数。`stm32f10x_heads.h`是STM32的标准外设库头文件，它包含了STM32F10x系列芯片的所有外设寄存器定义和函数原型。`HelloRobot.h`和`display.h`可能是开发者自定义的库文件，分别用于基本的系统初始化和显示功能。 在`main()`函数中，我们看到了超声波测距的核心逻辑。`BSP_Init()`和`Tim2_Init()`函数负责初始化板级支持包（BSP）和TIM2定时器。`LCM_Init()`初始化LCD显示屏，用于显示测距结果。`delay_nms()`和`delay_nus()`是延时函数，用于控制超声波发射和接收的精确时间。 超声波测距的基本原理是：通过发送一个超声波脉冲，然后测量回波的时间来计算距离。在代码中，`GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8)`和`GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8)`用于控制超声波传感器的Trig引脚（PA8），触发超声波发射；而`GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9)`读取Echo引脚（PA9）的状态，检测回波。 `TIM2_IRQHandler()`是TIM2中断服务函数，当TIM2的更新标志被设置时，此中断会被触发。在中断处理中，我们检查Echo引脚状态，清除TIM2的更新标志。 在主循环中，`while`循环不断执行测距过程。先启动超声波发射，等待一段时间确保超声波发射完毕，然后开启TIM2计数器，开始记录Echo引脚从低到高的时间，即超声波来回传播的时间。当Echo引脚再次变为低电平时，关闭TIM2计数器，计算出的时间（`count`）除以常数58（超声波在空气中的传播速度大约为340m/s，换算成纳秒为340000000ns/m，这里简化为58ns/cm）得到距离（`length`），并显示在LCD上。 `Tim2_Init()`函数用于初始化TIM2定时器，这通常包括设置时基结构体`TIM_TimeBaseInitTypeDef`，配置预分频器、自动重载值、计数模式等参数，然后调用`TIM_TimeBaseInit()`初始化定时器，最后启用TIM2。 这个STM32超声波测距设计提供了一个基础框架，可以适应不同型号的STM32微控制器，只需要修改相应的端口定义即可。这种测距方法广泛应用于智能家居、机器人、工业自动化等领域，具有成本低、易实现的优点。