stm32f103 HAL库 HC-SR04测距

目录

  • 一、实现测距
  • 二、添加TIM3控制LED根据距离以不同频率闪烁
  • 三、观察时序
  • Modebus协议
  • 12路超声波雷达设计方案
      • 1. 系统架构设计
      • 2. 硬件设计
      • 3. 软件设计
      • 4. 通信协议设计
      • 5. 用户接口
      • 6. 安全和冗余
      • 7. 测试和验证
      • 8. 电源和物理封装
      • 9. 文档和支持

一、实现测距

配置时钟
在这里插入图片描述
配置定时器
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

GPIO口
在这里插入图片描述

配置串口
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

#include "SR04.h"uint32_t measure_Buf[3] = {0};   //存放定时器计数值的数组
uint8_t  measure_Cnt = 0;    //状态标志位
uint32_t high_time;   //超声波模块返回的高电平时间
float distant;      //测量距离//===============================================读取距离
void SR04_GetData(void)
{
switch (measure_Cnt){case 0:TRIG_H;delay_us(30);TRIG_L;measure_Cnt++;__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);	//启动输入捕获       或者: __HAL_TIM_ENABLE(&htim5);                                                                                    		break;case 3:high_time = measure_Buf[1]- measure_Buf[0];    //高电平时间printf("\r\n----高电平时间-%d-us----\r\n",high_time);							distant=(high_time*0.034)/2;  //单位cmprintf("\r\n-检测距离为-%.2f-cm-\r\n",distant);          measure_Cnt = 0;  //清空标志位TIM2->CNT=0;     //清空计时器计数break;}
}//===============================================us延时函数void delay_us(uint32_t us)//主频72M
{uint32_t delay = (HAL_RCC_GetHCLKFreq() / 4000000 * us);while (delay--){;}
}//===============================================中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//
{if(TIM2 == htim->Instance)// 判断触发的中断的定时器为TIM2{switch(measure_Cnt){case 1:measure_Buf[0] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//获取当前的捕获值.__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING);  //设置为下降沿捕获measure_Cnt++;                                            break;              case 2:measure_Buf[1] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//获取当前的捕获值.HAL_TIM_IC_Stop_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1); //停止捕获   或者: __HAL_TIM_DISABLE(&htim5);measure_Cnt++;  }}}

二、添加TIM3控制LED根据距离以不同频率闪烁

这里我只设置了两个速度，小于10cm时0.2间隔闪烁，大于10cm时0.5s间隔闪烁

在这里插入图片描述
主要代码实现
头文件

#ifndef __SR04_H
#define __SR04_H
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "stdio.h"#define TRIG_H  HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port,Trig_Pin,GPIO_PIN_SET)
#define TRIG_L  HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port,Trig_Pin,GPIO_PIN_RESET)extern float distant;      //测量距离void delay_us(uint32_t us);
void SR04_GetData(void);#endif
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance == TIM3){// 切换LED状态HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);}}int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* 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_TIM2_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM3_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim3, TIM_IT_UPDATE);HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);	/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){//printf("\r\n----高电平时间--us----\r\n");							SR04_GetData();if (distant < 10.0f) {// distant小于5，设置定时器周期为0.2秒__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim3, 25000 - 1);//(uint32_t)(SystemCoreClock / 2) / 1000); // 假设系统时钟为SystemCoreClock} else {// distant大于等于5，设置定时器周期为0.5秒__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim3, 50000-1);}// 重新启动定时器HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);HAL_Delay(1500);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

三、观察时序

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
延时30us左右和代码中匹配
在这里插入图片描述

Modebus协议

Modbus协议是一种串行通信协议，最初由Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）在1979年发表，用于可编程逻辑控制器（PLC）之间的通信。它已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus协议的主要特点包括公开发表、无版权要求、易于部署和维护，以及对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制。

Modbus协议允许多个设备（大约240个）连接在同一个网络上进行通信，例如，一个测量温度和湿度的设备，并将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。Modbus协议存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。

Modbus协议有两种主要的串行通信变体：Modbus RTU和Modbus ASCII。Modbus RTU采用二进制表示数据，而Modbus ASCII则是人类可读的、冗长的表示方式。RTU格式的命令/数据带有循环冗余校验（CRC）的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。Modbus Plus是Modbus的一个扩展版本，但是它是Modicon专有的，和Modbus不同。

Modbus协议采用master/slave架构，其中一个节点是master节点，其他节点是slave节点，每个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和Modbus Plus网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动命令，在以太网上，任何一个设备都能发送Modbus命令，但通常也只有一个主节点设备启动指令。

Modbus命令包含了执行操作的设备的Modbus地址，所有设备都会收到命令，但只有指定地址的设备会执行及回应指令。Modbus命令还包括检查码，以确保命令在传输过程中没有被破坏。基本的ModBus命令可以指令一个RTU改变寄存器的值、控制或读取I/O端口，以及指挥设备回送其寄存器中的数据。

Modbus协议是应用层报文传输协议，定义了一个与物理层无关的协议数据单元（PDU），PDU由功能码和数据域组成，功能码为1字节，数据域长度不固定。Modbus RTU协议允许PLC和计算机之间通过串行线路交换信息，并在建筑管理系统（BMS）和工业自动化系统中得到广泛应用。Modbus TCP是设计用于通过TCP/IP堆栈传输Modbus帧的协议，通常通过以太网物理层传输。Modbus最初作为串行层传输数据的应用级协议，现在也可以通过TCP/IP和UDP实现。

12路超声波雷达设计方案

设计一款12路车载超声波雷达系统，使用STM32F103微控制器和HC-SR04超声波传感器模块，同时提供RS485和Modbus协议的接口，需要考虑以下几个关键方面：

1. 系统架构设计

  • 主控制器：选择STM32F103系列微控制器作为主控单元，因为它具有足够的GPIO、定时器和通信接口。
  • 传感器模块：每个HC-SR04模块负责一个方向的测距，共需要12个。

2. 硬件设计

  • GPIO配置：为每个HC-SR04配置一对GPIO用于TRIG和ECHO信号。
  • 定时器：使用STM32的定时器来精确测量HC-SR04的回波时间。
  • RS485通信：使用STM32的USART接口配置为RS485，以实现数据的串行通信。
  • Modbus协议栈：集成Modbus协议栈来处理Modbus RTU或TCP通信。
  • 电源管理：确保系统有稳定的电源供应，并考虑电源防反接和过压保护。
  • 物理布局：合理布局12个传感器，确保覆盖车辆周围所有必要的监测区域。

3. 软件设计

  • 驱动程序：编写HC-SR04超声波传感器的驱动程序，实现距离测量。
  • Modbus协议实现：实现Modbus RTU协议，处理功能码，响应数据读取和写入请求。
  • RS485通信：实现RS485通信接口，确保数据传输的可靠性。
  • 任务调度：设计任务调度程序，合理分配CPU时间给各个传感器的测量任务。
  • 数据融合：设计算法对12路传感器数据进行融合处理，提供更准确的车辆周围环境信息。

4. 通信协议设计

  • Modbus功能码：定义Modbus功能码，实现对每个传感器的独立控制和数据读取。
  • 数据帧格式：设计Modbus数据帧格式，包括设备地址、功能码、数据寄存器地址、数据长度和校验等。

5. 用户接口

  • 配置界面：提供一种方式（如串口命令行、图形界面等）来配置设备参数，例如传感器校准、Modbus地址等。

6. 安全和冗余

  • 故障检测：实现故障检测机制，当某个传感器失效时能够及时报警。
  • 数据校验：确保所有通信数据都有校验机制，如CRC校验。

7. 测试和验证

  • 单元测试：对每个模块进行单元测试，确保其功能正确。
  • 集成测试：进行系统集成测试，确保所有模块协同工作正常。
  • 环境测试：在实际车辆上进行测试，验证系统在不同环境下的性能。

8. 电源和物理封装

  • 电源设计：设计合适的电源方案，包括电源转换和稳压。
  • 封装设计：设计适合车载环境的封装，确保系统的稳定性和耐用性。

9. 文档和支持

  • 用户手册：提供详细的用户手册，包括安装、配置和故障排除指南。
  • 开发文档：为二次开发提供API文档和开发指南。

这个设计方案提供了一个基本的框架，具体实现时还需要根据实际需求和环境进行调整和优化。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/855274.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

vue部署宝塔nginx配置（获取用户ip地址、反代理访问api接口、websocket转发）

vue部署宝塔nginx配置（获取用户ip地址、反代理访问api接口、websocket转发）

以下配置为我自己的需求&#xff0c;因人而异&#xff0c;如果只是单纯的前端非交互页面&#xff0c;可以不用修改配置。 代码及注释&#xff0c;如下&#xff1a; #解决vue-router设置mode为history&#xff0c;去掉路由地址上的/#/后nginx显示404的问题location / {proxy_htt…
阅读更多...
多模态大模型通用模式

多模态大模型通用模式

MM-LLMs&#xff08;多模态大模型&#xff09;是目前比较新的和实用价值越发显著的方向。其指的是基于LLM的模型&#xff0c;具有接收、推理和输出多模态信息的能力。这里主要指图文的多模态。 代表模型&#xff1a;GPT-4o、Gemini-1.5-Pro、GPT-4v、Qwen-VL、CogVLM2、GLM4V、…
阅读更多...
Ptrade和QMT的区别，怎么获取合适的量化交易软件？

Ptrade和QMT的区别，怎么获取合适的量化交易软件？

​Ptrade和QMT的适用人群 交易活跃用户 量化爱好者已经专业量化投资者 高净值个人或机构 Ptrade和QMT的区别 回测和交易频率 Ptrade回测和交易只支持分钟级和日线级别的频率&#xff0c;而QMT支持tick级、分钟级、5分钟级、10分钟级、日线、周线、月线等。 使用QMT进行回…
阅读更多...
Docker overlay磁盘使用100%处理方法overlay 100%

Docker overlay磁盘使用100%处理方法overlay 100%

一、问题描述 服务器上运行了几个docker容器,运行个一周就会出现overlay 100%的情况&#xff0c;经查找&#xff0c;是容器里生成了很多core.xxx的文件导致的。 二、解决方法 首先通过以下命令查看&#xff1a; df -h 可以看的overlay已经100%了&#xff0c;进入到/var/lib/d…
阅读更多...
计算机网络实验（9）：路由器的基本配置和单臂路由配置

计算机网络实验（9）：路由器的基本配置和单臂路由配置

一、 实验名称 路由器的基本配置和单臂路由配置 二、实验目的&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;路由器的基本配置&#xff1a; 掌握路由器几种常用配置方法&#xff1b; 掌握采用Console线缆配置路由器的方法&#xff1b; 掌握采用Telnet方式配置路由器的方法&#…
阅读更多...
Java | Leetcode Java题解之第148题排序链表

Java | Leetcode Java题解之第148题排序链表

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public ListNode sortList(ListNode head) {if (head null) {return head;}int length 0;ListNode node head;while (node ! null) {length;node node.next;}ListNode dummyHead new ListNode(0, head);for (int subL…
阅读更多...
26 种 prompt 套路，驯服大模型

26 种 prompt 套路，驯服大模型

节前&#xff0c;我们组织了一场算法岗技术&面试讨论会&#xff0c;邀请了一些互联网大厂朋友、今年参加社招和校招面试的同学。 针对大模型技术趋势、算法项目落地经验分享、新手如何入门算法岗、该如何准备面试攻略、面试常考点等热门话题进行了深入的讨论。 总结链接如…
阅读更多...
封装音视频编解码和渲染的动态链接库编译和测试

封装音视频编解码和渲染的动态链接库编译和测试

1.动态链接库的编译 生成了以下几个文件 我们把生成的lib文件复制到lib文件夹中 其余三个文件不变动 2.进行测试看是否可以用生成的xcodec.lib库文件里的接口函数 以上是重新创建的新项目&#xff0c;导入了xcodec.lib&#xff0c;其他配置同以前项目 库测试结果 运行显示我们…
阅读更多...
qt登录和闹钟实现

qt登录和闹钟实现

qt实现登录 #include "widget.h" #include "ui_widget.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) {ui->setupUi(this);// 去掉头部this->setWindowFlag(Qt::FramelessWindowHint);// 去掉空白部分this->s…
阅读更多...
栈（Stack）

栈（Stack）

目录 一.栈&#xff08;Stack&#xff09; 1.概念 2.栈的使用 3.栈的模拟实现 二.栈相关习题 1.逆波兰表达式求值 &#xff08;1&#xff09;链接 &#xff08;2&#xff09;解析 &#xff08;3&#xff09;题解 2.括号匹配 &#xff08;1&#xff09;链接 &#xff…
阅读更多...
计算机网络——传输层重要协议（TCP、UDP）

计算机网络——传输层重要协议（TCP、UDP）

一、常见名词解释 IP地址&#xff1a;IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备&#xff08;如路由器&#xff09;的网络地址&#xff0c;即IP地址用于定位主机的网络地址&#xff1b; IP地址是一个32位的二进制数&#xff0c;通常被分割为4个 8位⼆进制数&#xff08;也就是…
阅读更多...
构建基于 LlamaIndex 的RAG AI Agent

构建基于 LlamaIndex 的RAG AI Agent

I built a custom AI agent that thinks and then acts. I didnt invent it though, these agents are known as ReAct Agents and Ill show you how to build one yourself using LlamaIndex in this tutorial. 我构建了一个自定义的AI智能体&#xff0c;它能够思考然后行动。…
阅读更多...
京东618 ：AI总裁数字人、京东Apple Vision Pro版亮相

京东618 ：AI总裁数字人、京东Apple Vision Pro版亮相

2004年6月18日&#xff0c;刚刚转型电商才半年的京东&#xff0c;用最互联网的方式为忠实粉丝打造了一场价格降到“难以置信”的店庆促销活动&#xff0c;这场促销活动还有一个很具有当年网络小说特质的名字——“月黑风高”。 2024年京东618&#xff0c;早已成为一场亿万消费…
阅读更多...
泛微开发修炼之旅--20关于Ecology中如何查询正文文件的物理文件，并修改正文中的内容的解决方案

泛微开发修炼之旅--20关于Ecology中如何查询正文文件的物理文件，并修改正文中的内容的解决方案

文章链接地址&#xff1a;20关于Ecology中如何查询正文文件的物理文件&#xff0c;并修改正文中的内容的解决方案
阅读更多...
Linux系统编程——网络编程

Linux系统编程——网络编程

目录 一、对于Socket、TCP/UDP、端口号的认知&#xff1a; 1.1 什么是Socket&#xff1a; 1.2 TCP/UDP对比&#xff1a; 1.3 端口号的作用&#xff1a; 二、字节序 2.1 字节序相关概念&#xff1a; 2.2 为什么会有字节序&#xff1a; 2.3 主机字节序转换成网络字节序函数…
阅读更多...
C语言程序设计-10 指针

C语言程序设计-10 指针

指针是&#xff23;语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是&#xff23;语言最主要的风格之一。利用指针变量可以表示各种数据结构&#xff1b;能很方便地使用数组和字符串&#xff1b;并能象汇编语言一样 处理内存地址&#xff0c;从而编出精练而高效的程序。指针极大地…
阅读更多...
C语言 指针——字符数组与字符指针：字符串的输入和输出

C语言 指针——字符数组与字符指针：字符串的输入和输出

目录 逐个字符输入输出字符串 整体输入输出字符串 用scanf输入/输出字符串 用gets输入/输出字符串 用scanf输入/输出字符串 用gets输入/输出字符串 逐个字符输入输出字符串 #define STR_LEN 80 char str[STR_LEN 1 ]; 整体输入输出字符串 用scanf输入/输出字符串 用gets…
阅读更多...
【CVPR2021】LoFTR：基于Transformers的无探测器的局部特征匹配方法

【CVPR2021】LoFTR：基于Transformers的无探测器的局部特征匹配方法

LoFTR&#xff1a;基于Transformers的局部检测器 0. 摘要 我们提出了一种新的局部图像特征匹配方法。我们建议先在粗略级别建立像素级密集匹配&#xff0c;然后再在精细级别细化良好匹配&#xff0c;而不是按顺序进行图像特征检测、描述和匹配。与使用成本体积搜索对应关系的密…
阅读更多...
oracle12c到19c adg搭建（二）oracle12c数据库软件安装

oracle12c到19c adg搭建（二）oracle12c数据库软件安装

运行安装程序 不勾选 只安装软件 选择单实例安装 选择语言 企业版 确认目录 产品目录 用户组 开始安装 执行root脚本 [rooto12u19p software]# /u01/app/oraInventory/orainstRoot.sh Changing permissions of /u01/app/oraInventory. Adding read,write permissions for gro…
阅读更多...
字节豆包大模型API吞吐、函数调用能力、长上下文能力测试总结

字节豆包大模型API吞吐、函数调用能力、长上下文能力测试总结

离开模型能力谈API价格都是耍流氓&#xff0c;豆包大模型作为API最便宜的模型之一&#xff0c;最近向个人开发者开放了&#xff0c;花了300元和一些时间对模型的API吞吐、函数调用能力、长上下文能力等进行了深度测试&#xff0c;看看它的能力究竟适合做 AI 应用开发吗&#xf…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023