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；
  c0 Q( m; Q) x6 ? 极轻的重量；
0 b# \3 Q# V3 q; a 极高的测量灵敏度；
极低的消耗电流；
接口ESD保护；
偏捷的安装及使用方式；
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；

) e% Y. E. s+ r. _* U& c% d) `
. n4 W; q; C2 E- x; W) ^0 A

//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
/ `0 w# y% h8 O: b7 Svoid HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
* ?' m$ X5 h6 o2 ^8 X{
    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
    {
6 Z5 ]/ Y! G1 V  v8 c1 W2 J        if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)           
) T) L& M) C( v, E2 ]- Y( I            {               
9 P5 V8 x2 H3 b7 X1 Z2 \% M5 A                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
                long long temp=0;
  b3 q' i& i3 r% K  Y* e) Q                                                                float distance=0.0;
8 V7 f1 k: v( h8 v) g3 p                temp=TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F;
; L7 t' U, |3 q                temp*=0XFFFF;              
                temp+=TIM3CH2_CAPTURE_VAL;   
2 j, L. w! H9 ^' N- L0 Q                temp=(temp*100)/58;
3 U$ J5 F0 L2 V9 x0 B5 L                                                                distance=(float)temp/100;
4 J8 a& i! `( S9 b" D                printf("Goal distence:%.2lf cm\r\n",distance);
# d3 _7 Z% ]- Q, ~  H                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
            }
        else                              
            {
                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;         
4 S" n5 R+ u3 }: [3 k: T1 \+ u                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0;
                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X40;   
                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);  
                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2, TIM_ICPOLARITY_FALLING);         
: y& B2 w9 M9 V6 i3 T9 ?! W( W, |                                                }      
                        }
5 ^3 y* v% J2 z( F7 P& k' C}

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)
- E, {( M3 M$ B4 u  U/ j0 U{
2 _% i! H: K: ^  `; Q; H
( S; q7 O5 y/ q; P" ^5 N0 v2 L  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
) ]' d* o/ z8 J7 s  v  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
3 v$ r9 i. l  p4 p% o- Z& x4 u  MX_USART2_UART_Init();
  [- u, @' i, Y+ A' H6 j  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
: @6 g/ J' V8 n        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);
        HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
# @7 H4 @( l# O# a$ }  while (1)
  {
                Measure_Start();
                 if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)        
                {
, {( i! Z3 z' r* P: m                                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
9 y2 e% {, @1 s2 u) ]+ c* o                                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
                                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_RISING);
                                __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);
                                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;
                }
                HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port,LD2_Pin);
2 ~+ n& _) m: x8 N% p' w9 d                HAL_Delay(1000);
4 [6 _7 ?1 ?  U" k: |8 o9 C5 j
  }
  o6 ?# A$ N/ x- L) S9 Y3 r: E}
/ r# ^! L6 M  g+ o: G: i, U9 a

中断服务函数：
0 n2 z2 n! t. K+ cvoid HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{

    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
    {
            if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)
            {
                if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)
                {
                    TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                    TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
                }
6 l( N+ H5 Q3 l! Y                else TIM3CH2_CAPTURE_STA++;
            }   
    }      
}

" ~* Q/ U; z" d3 v& ~
# f9 O( K" y5 M8 s
3 B8 ^8 y$ s& J- ]# N

7 o6 b( U: e/ ]# l* I3 b3 H/ M

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：

  ]# N3 }  v. V% x% r$ Y

配置和连接方式
                NUC_LEO-DG-------------- FT1610FF1
                        PB3------------------------------T/SDA/TX
- y, k  ]3 j- X, s                        PB5------------------------------E/SCL/RX
                        5V/3V----------------------------VCC
- c/ M4 V8 |, p4 L/ x$ A5 h                        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：

) z& @. }1 p0 d/ i然后再NVICSetings中选上TIM3 global interrupt，入下图：



% C$ R1 l: R5 ~. ~, W+ _1 ]

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：
全局变量：
: l/ W0 k( H# P3 Z0 y5 E4 Nuint8_t  TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;                               
9 E/ t' m. Q- r& }4 a5 ^9 {2 ]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）
/ @& O  J  J3 o$ Y, L/ \2 vint fputc(int ch,FILE *f)
3 \  V' s; F$ T{
        while(0==(USART2->ISR&0x40));
0 ^' f+ @- {7 H        USART2->TDR=ch;
        return ch;
# ?, {- Q* e5 \/ o1 n: {       
}
0 _. D" o. Y# {3 x

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
* x8 h6 d- n7 K3 M; \4 B# @- i* hvoid Measure_Start(void)
{
2 I( y& |9 z& d# ~" \" |8 g        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
: }8 o) V8 [6 i0 _                HAL_Delay(1);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
}
% ]0 u. e* i8 }" [1 ]* |! E  V

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
5 R3 L/ l- ~% }5 `6 i% i- r! e

3 ~! ~7 g- ^9 u/ `# Q% V, ~0 L

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