HAL实现多个超声波测距（输入捕获实现）

Posted 2022-11-22 小材大用

超声波工作原理可参考博客：

(2条消息) HAL库实现定时器实现多个超声波（HC-SR04）测距_XiaoCaiDaYong的博客-CSDN博客

环境：

1.STM32 CUBEMX

2.超声波模块HC-SR04

3.STM32F103C8T6最小系统板

实现功能：

选用两个超声波实现实时测距，并测得的距离在串口1显示。

思路：使用定时器2实现输入捕获测距。

超声波模块引脚	STM32最小系统板引脚	设置模式
VCC		+5V
GND		GND
Trig1	PA1	推挽输出模式
Echo1	PA0	TIM2_CH1
Trig2	PA3	推挽输出模式
Echo2	PA6	TIM3_CH1
-	PA9	USART1_TX
-	PA10	USART1_RX

CUBEMX配置：

 

功能实现：

void ch1_capture(void)
   
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); 
			delay_us(20);
      //HAL_Delay(1);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);



void ch3_capture(void)
   
      HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); 
			delay_us(20);
      //HAL_Delay(1);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);

定时器中断回调：

/* USER CODE BEGIN 4 */


//定时器更新中断（计数溢出）中断处理回调函数， 该函数在HAL_TIM_IRQHandler中会被调用
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//更新中断（溢出）发生时执行

	if(htim->Instance == htim2.Instance)
  
    if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)				//还未成功捕获上升沿
    
      if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)				//已经捕获到高电平了
      
        if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)	//高电平太长了
        
          TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;			//标记成功捕获了一次
          TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
        else TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
      	 
    	
  

  if(htim->Instance == htim3.Instance)
  
    if((TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)				//还未成功捕获上升沿
    
      if(TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X40)				//已经捕获到高电平了
      
        if((TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)	//高电平太长了
        
          TIM3CH1_CAPTURE_STA|=0X80;			//标记成功捕获了一次
          TIM3CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
        else TIM3CH1_CAPTURE_STA++;
      	 
    	
  



//定时器输入捕获中断处理回调函数，该函数在HAL_TIM_IRQHandler中会被调用
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//捕获中断发生时执行

  if(htim->Instance == htim2.Instance)
  
    if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)				//还未成功捕获
    
      if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)				//捕获到一个下降沿 		
      	  			
        TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;				//标记成功捕获到一次高电平脉宽
              TIM2CH1_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//获取当前的捕获值.
        TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim2,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
              TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING);//配置TIM2通道1上升沿捕获
      else  										//还未开始,第一次捕获上升沿
      
        TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;					//清空 
        TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
        TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;				//标记捕获到了上升沿
        __HAL_TIM_DISABLE(&htim2);      	//关闭定时器2
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);
        TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim2,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
        TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//定时器2通道1设置为下降沿捕获
        __HAL_TIM_ENABLE(&htim2);		//使能定时器2
      		    
    	
  
  if(htim->Instance == htim3.Instance)
  
    if((TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)				//还未成功捕获
    
      if(TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X40)				//捕获到一个下降沿 		
      	  			
        TIM3CH1_CAPTURE_STA|=0X80;				//标记成功捕获到一次高电平脉宽
        TIM3CH1_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_1);//获取当前的捕获值.
        TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
        TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING);//配置TIM2通道1上升沿捕获
      else  										//还未开始,第一次捕获上升沿
      
        TIM3CH1_CAPTURE_STA=0;					//清空 
        TIM3CH1_CAPTURE_VAL=0;
        TIM3CH1_CAPTURE_STA|=0X40;				//标记捕获到了上升沿
        __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      	//关闭定时器2
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
        TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
        TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//定时器2通道1设置为下降沿捕获
        __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);		//使能定时器2
      		    
    
  	
	

/* USER CODE END 4 */

主函数实现：

int main(void)

  /* USER CODE BEGIN 1 */
  float len=0;
  uint16_t dis = 0;
  uint32_t time=0;
  char str[20] ="";
  char str3[20] ="";
  float len3=0;
  uint16_t dis3 = 0;
  uint32_t time3=0;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  delay_init(72);
  while(HAL_OK != HAL_UART_Transmit(&huart1, "wantin", 7, 5000));
  
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);   //开启TIM5的捕获通道1，并且开启捕获中断
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);   //开启TIM5的捕获通道1，并且开启捕获中断
  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim2,TIM_IT_UPDATE);   //使能更新中断
  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);   //使能更新中断
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    ch1_capture();  // 
    ch3_capture();  //   
    if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)           //成功捕获到了一次高电平
    
      time=TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F; 
      time*=65536;		 	    	        //溢出时间总和
      time+=TIM2CH1_CAPTURE_VAL; 			//得到总的高电平时间
      len=time*0.17;
      dis = (uint16_t)len;
      sprintf(str,"v1=%d\\r\\n",dis); 
      while(HAL_OK != HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str, strlen(str), 5000));
      TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;          //开启下一次捕获
      

    
    if(TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X80)           //成功捕获到了一次高电平
    
      time3=TIM3CH1_CAPTURE_STA&0X3F; 
      time3*=65536;		 	    	        //溢出时间总和
      time3+=TIM3CH1_CAPTURE_VAL; 			//得到总的高电平时间
      len3=time3*0.17;
      dis3 = (uint16_t)len3;
      sprintf(str3,"v2=%d\\r\\n",dis3); 
      while(HAL_OK != HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str3, strlen(str3), 5000));
      TIM3CH1_CAPTURE_STA=0;          //开启下一次捕获
      
    
    
    HAL_Delay(100);
    
  
  /* USER CODE END 3 */

实现效果：

具体代码实现可链接下载：

(2条消息) HAL实现多个超声波测距（输入捕获实现）-C文档类资源-CSDN文库