基于STM32F030+FT1610FF1高精度超声波测距模块测距教程及参考程序等开源分享

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硬件说明：

    2脚、3脚：需要接4.7到10K上拉电阻到3.3V或5V电源   

特性：  

极简的设计；
- w) Y7 a! W/ N9 L) b: r 极轻的重量；
极高的测量灵敏度；
极低的消耗电流；
' N7 A- m: m5 U& o 接口ESD保护；
  L, S, t9 z6 r, C 偏捷的安装及使用方式；
3 D6 o, f. ]- d0 \# t 有效测量距离3cm-1.5m（其它距离范围可定制）；

支持3到5V宽电压，默认采用IO通信方式（默认IO通讯），接口兼容IIC、UART通信、485通信；

8 J& @3 ]! z( \3 k7 ^$ _
+ v3 K+ I, x4 Y3 \' z9 T4 e, B

//定时器输入捕获中断处理回调函数，该函数在HAL_TIM_IRQHandler中会被调用
# k3 f# z% E' v6 l/ Mvoid HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
5 y- r  @/ `) j7 M& g4 e/ w    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
    {
        if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)           
4 i3 T, d+ l. y1 C/ J            {               
                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
                long long temp=0;
                                                                float distance=0.0;
                temp=TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F;
                temp*=0XFFFF;              
& ]) e3 ?' @, r* g  O7 U                temp+=TIM3CH2_CAPTURE_VAL;   
                temp=(temp*100)/58;
                                                                distance=(float)temp/100;
                printf("Goal distence:%.2lf cm\r\n",distance);
9 \9 w+ C+ |) e/ e7 N- c9 v! T                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
            }
        else                              
& y) @" D( \7 n5 d9 G: G6 @            {
                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;         
! M$ K) A) s2 Y5 i                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0;
; i0 C! @1 B2 c                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X40;   
                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
2 {7 q6 v- [( R9 q                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);  
1 {; h$ E( \0 \: Z$ K                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2, TIM_ICPOLARITY_FALLING);         
7 Y5 L/ a: R! q: t& J                                                }      
, \. l# i; l, Z( M( n' f                        }
}
  ]" H1 Z" k9 {  m+ k( p% E

然后在main函数中添加定时器中断使能和捕获使能函数，及测试需要的功能代码，main函数如下
int main(void)
& }( d# v& @4 A+ p! k{
9 U; G: i1 m9 S
. ^2 T2 T0 p* n9 J/ s* T6 t2 z* a  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
' ^6 |6 k( J5 ^: ~" z8 G. I( I* @  MX_GPIO_Init();
0 e7 |: I; G; W- m  MX_DMA_Init();
- r# e, q' {4 ^- B% H9 P9 P. v  MX_USART2_UART_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);
+ }, i+ [' a7 z' A# l3 L        HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
  while (1)
  {
+ n0 X* ?5 J# a: Y5 B                Measure_Start();
0 g/ h2 h0 z! L! M. D4 Y                 if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)        
" ?* h1 g+ C8 x/ r( S  f* _                {
9 w# l1 P2 s+ X& m                                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
                                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
                                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_RISING);
1 i" u6 a4 R9 t                                __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);
3 D! |$ F! `1 s  x3 B* v; n' O                                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;
                }
+ |% J9 a6 k- _# A) ~8 U                HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port,LD2_Pin);
                HAL_Delay(1000);

' f+ Z; p9 k, E7 _  }
3 ?0 p( _! l2 _5 l7 ^) X5 }. f5 N" E}

中断服务函数：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{

    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
* W& ~( E& T( x6 R- Z/ f    {
            if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)
            {
- O6 p: \5 u5 K6 a                if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)
                {
% z7 S. m/ X, R; g                    TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
8 `( G. B3 \* d6 A                    TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
+ G8 t9 q3 ]4 @3 q& L: v9 ?8 p                }
/ \8 b- m! K: |+ e/ V( m                else TIM3CH2_CAPTURE_STA++;
            }   
    }      
}

- Z! h% `9 |/ D# e/ @! B7 m; e

0 a% l: i0 H8 s% S+ a1 _' O$ t8 V6 b

6 ~2 m/ X/ p* R6 p1 p  G
2 d8 ^- ~- O$ ?( E+ H0 y

8 ]( s" f% U; k! B

基于STM32F030+FT1610FF1高精度超声波测距模块测距教程

      学习板卡需求：官方NUCLEO-F030R8或自制NUCLEO-DG板卡和FT1610FF1超声波，杜邦线4根；板卡连接如图：

, P& |& N2 V$ J2 q  q4 E

% h! |0 N% t4 ~1 e3 U

配置和连接方式
                NUC_LEO-DG-------------- FT1610FF1
                        PB3------------------------------T/SDA/TX
! u$ G2 s! i- f' s5 x# D: ]) b                        PB5------------------------------E/SCL/RX
                        5V/3V----------------------------VCC
                        GND-----------------------------GND

USART2串口通信引脚PA2、PA3和LED2的指示灯引脚PA5，基本的Cube配置不做介绍，主要为我们需要通过PB5读取IO的高电平持续时间，这里用到的是定时器的输入捕获功能，具体的Cube配置如下图所示：


3 `1 D3 q$ ^4 R4 Q, R, _( }0 ^
" n( m& L6 I4 }- N7 o: c

) G* S3 P* Z2 J, F9 v4 ?然后再NVICSetings中选上TIM3 global interrupt，入下图：
; p) W3 J1 ?5 t2 ]% Y5 a7 ]
0 P. ]- e! C$ Z. F) I1 L) D

然后把串口和LED输出配置好后生成MDK代码，编译无错误后添加需要的相关代码，主要缺少的代码为TIM3输入捕获的中断服务函数和串口通信的重定向函数，这里需要添加两个对应的全局变量，代码如下：
3 d' u) [6 _: P) X' D全局变量：
uint8_t  TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;                               
uint32_t        TIM3CH2_CAPTURE_VAL;

串口重定向函数为（需要包含对应的stdio.h头文件）
1 O  u3 S* a5 I, b2 Q$ W% mint fputc(int ch,FILE *f)
{
        while(0==(USART2->ISR&0x40));
        USART2->TDR=ch;
2 S. O+ b% W% B, t0 S$ {        return ch;
       
, Z! {2 w6 @* }+ e$ x' G5 `}

其中Measur_Start()函数为触发超声波模块测量开始的TTL信号，代码如下
9 d# j/ K( v+ y9 O' ~void Measure_Start(void)
; u# t& X6 f! R6 w1 a6 r1 D( Y{
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
                HAL_Delay(1);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
, n8 m, r& v9 }4 @% p% r" z}
& X; I9 g" X8 D4 y/ E2 h1 K

这一部分参照模块IO通信模式的时序图可知，模块通信模式设置如下图：

代码添加后，烧录到板卡，然后打开串口通信助手，打开串口后就可以看到模块测试的数据如下图


2 }  h" P1 z: U" [# w* C6 S

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