【STM32 .Net MF开发板学习-22】超声波测距模块研究-阿里云开发者社区

【STM32 .Net MF开发板学习-22】超声波测距模块研究

2019-07-16 558

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简介： 智能小车目前已经可以通过各种方式进行遥控了，不过做到这一步还远远不够，我们需要智能小车有自己的“思维”，根据需要进行进退、转向或停止。要做到这一步，必须让智能小车有自己的感知“器官”，第一步我们先添加测距传感器，以后我们会陆续研究寻际、摄像头等传感器，让所谓的智能小车，更加“智能”。

智能小车目前已经可以通过各种方式进行遥控了，不过做到这一步还远远不够，我们需要智能小车有自己的“思维”，根据需要进行进退、转向或停止。要做到这一步，必须让智能小车有自己的感知“器官”，第一步我们先添加测距传感器，以后我们会陆续研究寻际、摄像头等传感器，让所谓的智能小车，更加“智能”。

目前市面上的超声波模块有两种硬件接口，一种是触发和脉冲输出方式，一种是串口通信（RS232），后一种编写通信接口程序比较简单，就是简单的串口编程，不过售价比较高。前一种对实时性要求很高，其测量精度和你的程序实现相关。

我们仅介绍前一种通信方式，模块的工作原理如下：

(1)采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号;

(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；

(3)有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间．

测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

从超声波模块的工作原理我们就可以知道，测距和高电平持续的时间相关，我们只要能准确获取高电平的持续时间，就可以精确获得探测的距离。

当然如此高精度，用C#托管代码是无法直接开发的，需要我们采用C/C++代码开发，并且必须用时钟进行信号采集，然后封装成一个接口供上层托管代码调用。

（实际测试发现，该超声波的测量精度还是蛮高的，是3mm级别的）

接线方式如下：

封装后的托管库如下：

using System;

namespace YFSoft.Hardware

{

        public sealed class Ultrasonic

        {

           public Ultrasonic(byte timer, int pin);

        public uint GetValue();

        }

}

相关的测试代码如下：

   public static void Main()

    { 

            //超声波探头

            //Timer2 - 1（必须是1）  PA0（必须是PA0） - Echo  PC4(可以任选一个空闲Pin脚) - Trig

            Ultrasonic ultrasonic = new Ultrasonic(1, (int)GPIO_NAMES.PC4);

            uint value = 0;

            Graphics.Clear(Color.Black);      

            while (true)

            {  

                value = ultrasonic.GetValue();

                Debug.Print(value.ToString());  

               // Graphics.SuspendLayout();

                Graphics.FillRectangle(100, 100, 50, 20, Color.Black);

                Graphics.DrawString(100, 100, value.ToString(), Color.Yellow);

               // Graphics.ResumeLayout();

                Thread.Sleep(100);

            }                  

    }

使用非常简单，通过一个简单的GetValue函数就可以获取超声波模块的测距值了，所以这里就不过多介绍了，如果和智能小车配合使用，其安装后的效果图如下：