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模块学习（四）——超声波测距

2022-07-20 12:09:00 【小树苗要冲冲冲】

今天想着把测距模块全部一网打尽了，把点对点和点对面两种测距全部搞定，于是有了这篇关于超声波模块的博客分享，主要还是分享代码，原理啥的网上都有，这次是基于MSP430F5529的driverlib库，没有找到开源的代码就自己分享一下了！

1.基本原理

还是稍稍讲一下原理，不然等下可能代码看不懂。两个引脚，一个TRIG，一个ECHO，就是触发和回响，顾名思义，trig是用来触发启动超声波模块的，echo模块是用来回收超声波的。此次使用的是US-100超声波模块，其实和常见的HC-SR04/5系列是一样的，代码均可用。

基本原理
trig引脚给一个大于10us的高电平脉冲，即会启动超声波模块。

启动之后，模块内部会发送一段8个40KHZ的脉冲，随后，在echo引脚会接受到一段时长的高电平，这个高电平时长就是模块发出的脉冲出去之后，碰到障碍物返回的时间。

2.代码

废话不多说，直接上大家最喜欢的代码。

1.初始化配置

/* * ultrasonic.c * * Created on: 2022年7月19日 * Author: S10 */
#include "ultrasonic.h"



void wave_Init(void)
{
    
    GPIO_setAsOutputPin(Trig_Port,Trig_Pin);//设置触发引脚为输出模式


    GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(Echo_Port,Echo_Pin);//设置接收引脚为输入模式

    //Start timer in continuous mode sourced by SMCLK
    Timer_A_initContinuousModeParam initContParam = {
    0};//定义连续模式初始化结构体
    initContParam.clockSource = TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK;//确定时钟源SMCLK
    initContParam.clockSourceDivider = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_16;//16分频
    initContParam.timerInterruptEnable_TAIE = TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_DISABLE;//禁用Tim A中断
    initContParam.timerClear = TIMER_A_DO_CLEAR;//重置计数方向等.....
    initContParam.startTimer = false;//先不开启计数器
    Timer_A_initContinuousMode(TIMER_A2_BASE, &initContParam);

    //清除比较模式中断（初始化比较模式）
    Timer_A_clearCaptureCompareInterrupt(TIMER_A2_BASE,
        TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2
        );

    Timer_A_initCaptureModeParam initCapParam = {
    0};//定义比较模式初始化结构体
    initCapParam.captureRegister = TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2;//选择TIM_A2的捕获比较通道2
    initCapParam.captureMode = TIMER_A_CAPTUREMODE_RISING_AND_FALLING_EDGE;//捕获上升沿
    initCapParam.captureInputSelect = TIMER_A_CAPTURE_INPUTSELECT_CCIxA;//确定输入选择为CCIxA（这个不知道怎么看怎么确定）
    initCapParam.synchronizeCaptureSource = TIMER_A_CAPTURE_SYNCHRONOUS;//与时钟同步
    initCapParam.captureInterruptEnable = TIMER_A_CAPTURECOMPARE_INTERRUPT_ENABLE;//使能捕获中断
    Timer_A_initCaptureMode(TIMER_A2_BASE, &initCapParam);

    Timer_A_startCounter( TIMER_A2_BASE,//开启计时
            TIMER_A_CONTINUOUS_MODE
                );

    //Enter LPM0, enable interrupts开启全局中断
    __bis_SR_register(GIE);

    //For debugger
    __no_operation();
}

void wave_star(void)
{
    
    GPIO_setOutputHighOnPin(Trig_Port,Trig_Pin);
    delay_us(20);//10us高电平即可触发
    GPIO_setOutputLowOnPin(Trig_Port,Trig_Pin);
}

/* * ultrasonic.h * * Created on: 2022年7月19日 * Author: S10 */

#ifndef ULTRASONIC_H_
#define ULTRASONIC_H_
#include "driverlib.h"

#define Trig_Port GPIO_PORT_P2
#define Trig_Pin GPIO_PIN4
#define Echo_Port GPIO_PORT_P2
#define Echo_Pin GPIO_PIN5

#define CPU_CLOCK 16000000
#define delay_us(us) __delay_cycles(CPU_CLOCK/1000000*(us))

void wave_Init(void);
void wave_star(void);

#endif /* ULTRASONIC_H_ */

初始化代码大家根据自己所选引脚进行修改即可。

2.中断服务函数

switch(__even_in_range(TA2IV,14))//中断标志位——对应捕获通道
  {
    
    case 2 :break;//如果是CCR1产生的中断
    case 4 : //如果是CCR2产生的中断
        if(GPIO_getInputPinValue(Echo_Port,Echo_Pin) == 1)//读取此时电平状态，高电平则为上升沿捕获
        {
    
            Data_first = Timer_A_getCaptureCompareCount(TIMER_A2_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2);
        }
        else//读取此时电平状态，低电平为下降沿捕获
        {
    
            Data_second = Timer_A_getCaptureCompareCount(TIMER_A2_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2);
            if(overflow_times == 0)
                HIGH_Time = (Data_second - Data_first);
            else
                HIGH_Time = ((Data_second - Data_first) + overflow_times * 65535);

            Distance = (((float)HIGH_Time/1000000)* 340)/2 ;//m
        }
// Timer_A_clearCaptureCompareInterrupt(TIMER_A2_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2);
        break;
    case 10: break;
    case 14:
        if(GPIO_getInputPinValue(Echo_Port,Echo_Pin))
        {
    
            overflow_times++;
        }
        else
            overflow_times = 0;
// Timer_A_clearTimerInterrupt(TIMER_A2_BASE);
        break;//此时发生计数器溢出
    default: break;
  }

    // Enable global interrupt
    _BIC_SR_IRQ(LPM0_bits);