前言

首先，來說說大伙常見的超聲波模塊，一般就倆，HC-SR04和HY-SRF05，這兩種模塊電路有些許不一樣，但是就功能來說，沒什么區別，甚至可以兼容用，所以也沒必要糾結用哪一個，就我來說，遇到的一個小區別或者說小問題大概就是，貌似HY-SRF05有時候只能用5V供電，3.3V用不了？是不是都這樣得看大家具體的情況，

本文用HC-SR04，關于這個超聲波模塊使用了兩種程式，本次為使用定時器功能，完整程式和工程檔案見文末，另外還有使用輸入捕獲的程式：常用模塊原理程式秘技——超聲波模塊HC-SR04（2），

超聲波模塊小介紹

HC-SR04

HY-SRF05

電氣引數：

原理和兩種程式

原理

下面是寫程式的關鍵部分，時序圖：

從這個圖里面可以看到，首先你的主控MCU要發出觸發信號給模塊，這個觸發信號有要求，必須是10us的高電平（當然你長一點點也可以），模塊收到這個觸發信號，它發射一個超聲波脈沖信號到空氣中，這個脈沖信號是頻率40KHz的8個脈沖方波，經前方物體平面反射后，模塊自己又接收到了這個脈沖信號，回傳一個回響信號給主控MCU，

從發射起的時間點，輸出回響信號由低電平變為高電平，接收到反射的時間點，輸出回響信號又變回低電平，

所以，很簡單可以看出，這個高電平的時間和超聲波在空氣中的傳輸時間有關，即和到反射物體的距離相關，并且是正相關，

這個高電平的時間和到反射物體的距離的關系為：
距離=時間*340/2

340是聲速（如果你可以測出當下的聲速最佳哈），單位M/S，所以算出的距離單位為M，

程式

重點來了，程式（本程式基于STM32F103，開發板是正點原子的迷你板），引腳連接（若你使用HY-SRF05，OUT引腳不連即可，無影響）：

首先Trig給模塊一個10us的高電平，然后就可以計算時間，接著使用公式轉換一下得到距離，計算時間的方式可以使用STM32的輸入捕獲，但是如果你僅僅使用這一個模塊，可以簡單一點，不使用輸入捕獲，僅使用定時器算個時間，本詳解會給出兩種程式并都解釋！

首先第一種簡單點的，初始化GPIO和定時器這里我用的TIM3，

這是對超聲波模塊引腳初始化的函式，觸發信號TRIG引腳接PC5，回響信號ECHO接PC4，

void hc_sr04_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC ,ENABLE);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);//觸發信號
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//echo信號
	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
}

定時器TIM3初始化，定時器頻率為72M/(71+1)=1MHz，自動重裝值arr給65535是因為給了個CNT暫存器一個盡量可以記到最大的數（我給了最大的65535，雖然可能用不到哈）（注意和定時器中斷給值的區別！）另外還有注意最后，不是給TIM3使能，是DISABLE，

//arr：自動重裝值，
//psc：時鐘預分頻數
void TIM3_Int_Init()
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //時鐘使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //設定在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載暫存器周期的值	 計數到5000為500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71; //設定用來作為TIMx時鐘頻率除數的預分頻值  10Khz的計數頻率  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設定時鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的引數初始化TIMx的時間基數單位
 
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);  							 
}

這是得到回響信號時間的函式（劃重點），首先給一個10us的高電平觸發信號（我給了12us，可以多一點點！），

后面這兩個while回圈，是判斷回響信號的高低電平，若回響信號一直是低電平則會在第一個while內一直回圈，給TIM3->CNT暫存器一個0值，同時保持失能TIM3，
當回響信號變為高電平時，來到了第二個while回圈，會使TIM3保持使能有效狀態，TIM3->CNT開始正常計數，
回響信號變回低電平后，來到了value=TIM_GetCounter(TIM3);這一句，這個時候獲得TIM3->CNT暫存器的值，然后回傳這個值，

u16 Gets(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
	delay_us(12);
	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);//高電平觸發信號
	while(PCin(4)==0)
	{
		TIM_SetCounter(TIM3, 0);
		TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
	}
	while(PCin(4)==1)
	{
		TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
	}
	value=TIM_GetCounter(TIM3);
	return value;
}

主程式中的while(1),僅第一句為得到距離，后面部分為顯示資訊在LCD顯示屏上，
Get()函式的回傳值為TIM3->CNT的值，這個值的大小計算了回響信號的高電平時間，定時器頻率為1M，所以TIM3->CNT里的值加1的時間是1us,所以前面距離和時間的關系公式在程式里是如此的，
LCD的顯示部分我將小數點往左移了三位，所以單位是米M，

int main(void)
{	
	delay_init();
	TIM3_Int_Init();
	LCD_Init();
	POINT_COLOR=RED; 
	hc_sr04_init();
	LCD_ShowString(80,100,200,24,24,"Distance");
	while(1)
	{
		distance=(Gets()*340/1000/2);	//單位mm
		LCD_ShowNum(100,150,distance/1000,1,24);
		LCD_ShowChar(112,150,'.',24,0);
		LCD_ShowNum(124,150,distance%1000/100,1,24);
		LCD_ShowNum(136,150,distance%100/10,1,24);
		LCD_ShowNum(148,150,distance%10,1,24);
		LCD_ShowString(160,150,24,12,24,"M");
		delay_ms(100);
	}
}

將以上的部分，加上變數的定義和函式的宣告，即可完成程式，奉上完整工程，

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另一種程式使用輸入捕獲來計算時間，在這貼出常用模塊原理程式秘技——超聲波模塊HC-SR04（2）！