学习目标

  1. 了解超声波测距原理
  2. 掌握逻辑分析仪使用
  3. 掌握驱动编写

    学习内容

    原理图

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    传感器

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    178.png

驱动编写

定时器代码

  1. #include "bsp_timer.h"
  2. #include <stdio.h>
  4. uint32_t timer_ms = 0;
  6. void bsp_timer_init(void){
  7.     // 开启时钟
  8.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER5);
  9.     // 开启倍频
  10.     rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);
  12.     // 定义结构
  13.     timer_parameter_struct timer_initpara;
  15.     // 复位定时器
  16.     timer_deinit(TIMER5);
  17.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
  18.     // 定时器配置
  19.     timer_initpara.period    = 1000 - 1; // 定时1ms
  20.     timer_initpara.prescaler = 240 - 1;
  21.     // 定时器初始化
  22.     timer_init(TIMER5, &timer_initpara);
  24.     // 配置中断优先级
  25.     nvic_irq_enable(TIMER5_DAC_IRQn,1,1);
  26.     // 使能中断. 更新事件
  27.     timer_interrupt_enable(TIMER5,TIMER_INT_UP);
  28.     // 使能定时器
  29.     timer_enable(TIMER5);
  30. }
  32. void bsp_timer_open(void){
  33.     // 清空计数器
  34.     timer_counter_value_config(TIMER5,0);
  35.     timer_ms = 0;
  36.     timer_enable(TIMER5);
  37. }
  40. void bsp_timer_close(void){
  41.     timer_disable(TIMER5);
  42. }
  44. void TIMER5_DAC_IRQHandler(void)
  45. {
  46.     static int i = 0;
  47.     if( timer_interrupt_flag_get(TIMER5, TIMER_INT_UP) != RESET )
  48.     {
  49.         timer_ms++;
  50.         timer_interrupt_flag_clear(TIMER5,TIMER_INT_UP);
  51.     }
  52. }
  54. uint32_t bsp_timer_get(){
  55.     uint32_t t = 0;
  56.     t = timer_ms*1000;
  57.     t += timer_counter_read(TIMER5);
  58.     return t;
  59. }

超声波驱动

  1. #ifndef __BSP_ultrasonic_H
  2. #define __BSP_ultrasonic_H
  4. #include "gd32f4xx.h"
  5. #include "systick.h"
  6. #include <stdint.h>
  7. void bsp_ultrasonic_init(void);
  9. float bsp_ultrasonic_get(void);
  10. #endif /* __BSP_LED_H */
  1. #include "bsp_ultrasonic.h"
  2. #include <stdio.h>
  3. #include "bsp_timer.h"
  4. // 定义TRIG
  5. #define RCU_TRIG RCU_GPIOB
  6. #define PORT_TRIG GPIOB
  7. #define GPIO_TRIG GPIO_PIN_14
  8. // 定义ECHO
  9. #define RCU_ECHO RCU_GPIOB
  10. #define PORT_ECHO GPIOB
  11. #define GPIO_ECHO GPIO_PIN_13
  13. void bsp_ultrasonic_gpio_init(){
  14.         // 开启IO时钟
  15.         rcu_periph_clock_enable(RCU_TRIG);
  16.         rcu_periph_clock_enable(RCU_ECHO);
  18.     // 设置TRIG引脚
  19.     gpio_mode_set(PORT_TRIG,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_TRIG);
  20.     gpio_output_options_set(PORT_TRIG,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_TRIG);
  21.     gpio_bit_write(PORT_TRIG,GPIO_TRIG,RESET);
  23.     // 设置ECHO引脚
  24.     gpio_mode_set(PORT_ECHO,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_ECHO);
  25.     gpio_bit_write(PORT_ECHO,GPIO_ECHO,RESET);
  26. }
  28. void bsp_ultrasonic_init(void){
  29.      bsp_ultrasonic_gpio_init();
  30. }
  32. float bsp_ultrasonic_get(){
  34.     // 连续测量5次 取平均值
  35.     float distance = 0;
  36.     uint8_t i = 0;
  37.     uint8_t count = 5;
  38.     while(i<count){
  39.         // 先将trig 拉高 10us以上
  40.         gpio_bit_write(PORT_TRIG,GPIO_TRIG,SET);
  41.         // 持续10us以上
  42.         delay_1us(20);
  43.         // 再拉低,超声波就发射出去了,同时Echo引脚的电平又0变为1
  44.         gpio_bit_write(PORT_TRIG,GPIO_TRIG,RESET);
  46.         // 当超声波发送出去之后,ECHO由0变为1
  47.         while(gpio_input_bit_get(PORT_ECHO,GPIO_ECHO) == RESET);
  48.         // 发送成功
  49.         bsp_timer_open();
  50.         // 当超声波返回时, ECHO由1变为0
  51.         while(gpio_input_bit_get(PORT_ECHO,GPIO_ECHO) == SET);
  52.         // 关闭定时器
  53.         bsp_timer_close();
  54.         // 获取高电平的时长
  55.         uint32_t time = bsp_timer_get(); // 单位us
  57.         /** 计算距离
  58.          *  声音在空气中的传播速度是343m/s
  59.          * 34300cm/1000ms
  60.          * 34300cm/1000 000us
  61.          * 0.0343cm/us
  62.          */
  63.         distance += 0.0343*time/2;
  64.         // 延时10ms
  65.         delay_1ms(10);
  66.         i++;
  67.     }
  68.     return distance/5;
  69. }

练习题

  1. 实现超声波测距驱动