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；
极轻的重量；
- m* h0 g4 |  | 极高的测量灵敏度；
极低的消耗电流；
! ^( f) r. E( \5 k6 {4 ? 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；

//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
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
5 ?, }9 F4 c: ~, `! h  l    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
) _: f# q+ W& w* R3 b" P3 N    {
2 D' ]8 G; W3 u: G3 h$ o        if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)           
: s; c0 i7 K& w3 L            {               
                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
: F* t- }0 Y$ v) k1 E                long long temp=0;
                                                                float distance=0.0;
' t+ |+ o* `* ]2 |  ^2 Q2 p8 y                temp=TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F;
! {+ e/ [  `" k1 U, \                temp*=0XFFFF;              
. S% v- L5 i* Y5 D& x  K+ G                temp+=TIM3CH2_CAPTURE_VAL;   
+ i% R8 D4 R5 Y. O; n4 m/ X                temp=(temp*100)/58;
: N! Z/ Z/ Z2 \" x: ?( x- n                                                                distance=(float)temp/100;
) s$ t4 P( Q/ C0 @# J- O& Z; N) f+ o                printf("Goal distence:%.2lf cm\r\n",distance);
4 J/ H8 A3 Q+ @9 H1 }2 x                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
            }
        else                              
+ H0 U: _7 M; T! r+ L% b* Q! M# H8 i            {
                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;         
( e5 s4 e4 T* \) X+ u+ u- I                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0;
) F& R6 J; `. S5 h8 q' _3 O                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X40;   
7 U/ A4 b! j) _. {9 L: I: e                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
6 d4 A( w  Y) T) z. I                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
3 [4 ~; N* l. n$ t                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);  
4 s  i' P8 P% H2 V2 n                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2, TIM_ICPOLARITY_FALLING);         
                                                }      
. I/ K& M' x/ K( v7 v                        }
2 O: n! J( X  j. [8 Y# b# \' Q}

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)
{
; I( u: @( m( l/ V! P* s
  HAL_Init();
+ D" G) N! o& E- }% J1 F  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  L- f8 W- X5 o' W7 _7 h  MX_DMA_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
0 @$ w: |  i# l( o  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
3 R( \: [( a' n2 j! `: o0 M        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);
        HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
- D5 M# b& O" f' \* \  while (1)
  {
+ m4 W$ k$ i3 \6 a& ^5 S6 v                Measure_Start();
& V3 e; z, ]' b8 y( ^- p* n                 if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)        
* d( j1 T8 N& r% v                {
6 M( [9 V9 Q/ P( N5 j                                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
' i8 d# B7 l$ L4 Z3 ?  [2 V3 y                                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
                                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_RISING);
8 g" t" g9 X0 L, q, ?                                __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);
                                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;
& U/ @$ F$ [/ X& w$ k% K                }
                HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port,LD2_Pin);
                HAL_Delay(1000);

" m6 G+ R+ }' s7 r  }
) h4 |( l6 q+ W/ K  p& w}
, }6 P7 ]  u9 O# |+ f

中断服务函数：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
' h% \2 o. ^4 [0 }# ~- ~4 T
    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
8 y  X$ Z# z, c    {
            if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)
9 V% E: {, |5 _" _4 f            {
, P6 j7 u3 b- {1 h                if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)
                {
                    TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                    TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
                }
                else TIM3CH2_CAPTURE_STA++;
            }   
    }      
}

. w6 ]& j. I( J$ f) w& T2 g. m

7 i& K% T# b3 Z) V1 L# S: S

基于STM32F030+FT1610FF1高精度超声波测距模块测距教程

4 c( b) _! s6 w  H8 m

      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：

1 H" {9 g8 M/ s# u) e

配置和连接方式
9 w- s2 r0 L/ w0 A                NUC_LEO-DG-------------- FT1610FF1
                        PB3------------------------------T/SDA/TX
1 K& _6 |. z1 q- N4 y3 R                        PB5------------------------------E/SCL/RX
                        5V/3V----------------------------VCC
0 d; P: K+ {" N% _; z3 i+ _4 M2 U                        GND-----------------------------GND
. D% E6 D2 {# ^5 X

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：


$ F* s( q$ z* n

然后再NVICSetings中选上TIM3 global interrupt，入下图：
2 Z& D+ p: e! s& q
. J: x! [0 p; j! h7 I# o6 b

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：
uint8_t  TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;                               
2 Q& `8 n8 `  c; \uint32_t        TIM3CH2_CAPTURE_VAL;
  |9 A& }# A. g9 T* d& \; l( N

串口重定向函数为（需要包含对应的stdio.h头文件）
. v) j- \' Z) Kint fputc(int ch,FILE *f)
{
        while(0==(USART2->ISR&0x40));
$ I  w% X( }' U9 W7 r        USART2->TDR=ch;
        return ch;
       
}
; n$ M6 N) K) ^: f) o! e, i, o$ z

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
void Measure_Start(void)
{
2 p; ^) z: r0 m        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
                HAL_Delay(1);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
}
# C0 E1 H+ N9 I

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：

# E- n2 I' w+ F+ U  G

0 Y6 G0 K* r9 C! p" D

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
. e- D. V4 E! W
  i) K7 c$ Q5 Q' ^, S, x, M$ a

- V6 U0 ?: k) g

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