【CW32模块使用】SR04超声波测距传感器

01模块来源

资料下载链接：https://pan.baidu.com/s/1sSah9PvLBrmbA7So-6YcSw

资料提取码：qq35

02 规格参数

工作电压：3-5.5V

工作电流：5.3MA

感应角度：小于15度

探测距离：2CM-600CM

探测精度：0.1CM+1%

输出方式: GPIO

管脚数量：4 Pin

以上信息见厂家资料文件

03移植过程

我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【能够判断前方障碍物距离的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

3.1查看资料

只需要在 Trig 管脚（触发信号）输入一个 10US 以上的高电平，系统便可发出 8 个 40KHZ 的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后，通过 Echo 管脚输出。根据 Echo 管脚输出高电平的持续时间可以计算距离值。即距离值为：(高电平时间*340m/s)/2。

当测量距离超过 HC-SR04 的测量范围时，仍会通过 Echo管脚输出高电平的信号，高电平的宽度约为 66ms。如图所示：

测量周期：当接收到 HC-SR04 通过 Echo 管脚输出的高电平脉冲后，便可进行下一次测量，所以测量周期取决于测量距离，当距离被测物体很近时，Echo 返回的脉冲宽度较窄，测量周期 就很短；当距离被测物体比较远时，Echo 返回的脉冲宽度较宽，测量周期也就相应的变长。最坏情况下，被测物体超出超声波模块的测量范围，此时 返回的脉冲宽度最长，约为 66ms，所以最坏情况下的测量周期稍大于 66ms 即可（取 70ms 足够）。

3.2引脚选择

接线表

3.3移植至工程

工程模板参考入门手册的工程模板

移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】DHT11温湿度传感器相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_ultrasonic.c与bsp_ultrasonic.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_ultrasonic.c中，编写如下代码。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */
#include "bsp_ultrasonic.h"

unsigned char msHcCount = 0;//ms计数float distance = 0;
/****************************************************************** * 函 数 名 称：bsp_ultrasonic * 函 数 说 明：超声波初始化 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：TRIG引脚负责发送超声波脉冲串******************************************************************/void Ultrasonic_Init(void){        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;        BTIM_TimeBaseInitTypeDef BTIM_TimeBaseInitStruct; // 定时器基本初始化结构体
        RCC_SR04_ENABLE();        // 使能GPIO时钟        RCC_TIMER_ENABLE(); // 使能定时器时钟
        // GPIO配置参数        GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_TRIG;        GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出        GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
        GPIO_Init(PORT_SR04, &GPIO_InitStructure);

        GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_ECHO;        GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉输入
        GPIO_Init(PORT_SR04, &GPIO_InitStructure);
        // 禁止中断，以安全地配置NVIC        __disable_irq();
        // 开启BTIM1中断，并关联到NVIC        NVIC_EnableIRQ(TIMER_IRQ);
        // 允许中断，恢复中断状态        __enable_irq();
        // 配置定时器模式、周期和预分频器        BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Mode = BTIM_Mode_TIMER; // 设置为定时器模式        BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Period = 1000 - 1;   // 设置周期，使得定时器每1ms产生一次溢出中断        BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Prescaler = BTIM_PRS_DIV64; // 预分频器设置为64，以降低时钟频率
    // 使用上述配置初始化定时器BTIM1        BTIM_TimeBaseInit(PORT_TIMER, &BTIM_TimeBaseInitStruct);
        // 使能BTIM1的溢出中断        BTIM_ITConfig(PORT_TIMER, BTIM_IT_OV, ENABLE);
//        // 启动定时器BTIM1//        BTIM_Cmd(PORT_TIMER, ENABLE);

}/****************************************************************** * 函 数 名 称：Open_Timer * 函 数 说 明：打开定时器 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：******************************************************************/void Open_Timer(void){    BTIM_SetCounter(PORT_TIMER, 0);   // 清除定时器计数
    msHcCount = 0;
    BTIM_Cmd(PORT_TIMER, ENABLE);   // 使能定时器}
/****************************************************************** * 函 数 名 称：Get_TIMER_Count * 函 数 说 明：获取定时器定时时间 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：数据 * 作       者：LC * 备       注：******************************************************************/uint32_t Get_TIMER_Count(void){    uint32_t time  = 0;    time   = msHcCount*1000;              // 得到us    time  += BTIM_GetCounter(PORT_TIMER); // 得到ms
    BTIM_SetCounter(PORT_TIMER, 0);   // 清除定时器计数    delay_ms(10);    return time ;}
/****************************************************************** * 函 数 名 称：Close_Timer * 函 数 说 明：关闭定时器 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：******************************************************************/void Close_Timer(void){        BTIM_Cmd(PORT_TIMER, DISABLE);   // 关闭定时器}
/****************************************************************** * 函 数 名 称：TIMER_IRQHandler * 函 数 说 明：定时器中断服务函数 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：1ms进入一次******************************************************************/void TIMER_IRQHandler(void){    if (BTIM_GetITStatus(CW_BTIM1, BTIM_IT_OV))   // 检查定时器中断发生    {                msHcCount++;
        BTIM_ClearITPendingBit(PORT_TIMER, BTIM_IT_OV);  // 清除中断标志    }}

/****************************************************************** * 函 数 名 称：Hcsr04GetLength * 函 数 说 明：获取测量距离 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：测量距离 * 作       者：LC * 备       注：无******************************************************************/float Hcsr04GetLength(void){        /*测5次数据计算一次平均值*/        float length = 0;        float t = 0;        float sum = 0;        unsigned int  i = 0;        while(i != 10)        {
                SR04_TRIG(1);//trig拉高信号，发出高电平                delay_1us(20);//持续时间超过10us                SR04_TRIG(0);//trig拉低信号，发出低电平                /*Echo发出信号 等待回响信号*/                /*输入方波后，模块会自动发射8个40KHz的声波，与此同时回波引脚（echo）端的电平会由0变为1；                （此时应该启动定时器计时）；当超声波返回被模块接收到时，回波引 脚端的电平会由1变为0；                （此时应该停止定时器计数），定时器记下的这个时间即为                                                                                超声波由发射到返回的总时长；*/
                while(SR04_ECHO() == GPIO_Pin_RESET);//echo等待回响
                Open_Timer();   //打开定时器
                i++;
                while(SR04_ECHO() == GPIO_Pin_SET);
                Close_Timer();   // 关闭定时器
                t = Get_TIMER_Count();   // 获取时间,分辨率为1us                length = (float)t / 58.0f;   // cm                sum += length;        }
        length = sum/10;//五次平均值        distance = length;        return length;}

‍

在文件bsp_ultrasonic.h中，编写如下代码。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */#ifndef _BSP_ULTRASONIC_H_#define _BSP_ULTRASONIC_H_
#include "board.h"
#define RCC_SR04_ENABLE()     __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define PORT_SR04             CW_GPIOA
#define GPIO_TRIG             GPIO_PIN_1#define GPIO_ECHO             GPIO_PIN_2
#define RCC_TIMER_ENABLE()    __RCC_BTIM_CLK_ENABLE()#define PORT_TIMER            CW_BTIM1
#define TIMER_IRQ             BTIM1_IRQn#define TIMER_IRQHandler      BTIM1_IRQHandler
#define SR04_TRIG(x)          GPIO_WritePin( PORT_SR04, GPIO_TRIG, x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET)#define SR04_ECHO()           GPIO_ReadPin( PORT_SR04, GPIO_ECHO )
void Ultrasonic_Init(void);//超声波初始化float Hcsr04GetLength(void );//获取超声波测距的距离
#endif

‍04移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_ultrasonic.h"
int32_t main(void){    board_init();        // 开发板初始化
    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200
    Ultrasonic_Init();    printf("Start.......rn");
    while(1)    {        printf((const char *)"距离为 = %.2fCMrn",Hcsr04GetLength() );        delay_ms(500);    }}

移植现象：距离20CM处摆放障碍物，输出换算后的实际距离。

模块移植成功案例代码：

链接：https://pan.baidu.com/s/1AwXOFbLryUoYPW-ueRZ_qA?pwd=LCKF

提取码：LCKF