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；
" P0 @0 G- T! |4 W4 N; I3 `! ]7 b 极轻的重量；
极高的测量灵敏度；
极低的消耗电流；
) W1 W! O' J" {; _9 }1 `$ S 接口ESD保护；
! @) f! g: ]& f2 |+ ?3 [9 @1 @! s 偏捷的安装及使用方式；
  D) J/ H, Q8 |# ?! z 有效测量距离3cm-1.5m（其它距离范围可定制）；
5 O. _3 R' y# g3 A7 J0 b5 N4 N

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；

+ p0 o, Q5 {' F4 m0 p

//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)
9 \/ l; Z( }. S- Q{
* d/ J# }9 b2 g9 k    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
0 a, @3 l, h) l# d  ~    {
        if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)           
            {               
# w  P  o% F, J1 K2 f4 o* n) f( ~  C( [7 f                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
5 y. F1 F( S0 [) C: r5 W- B% s                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
; O3 ^# D/ C( ]- C$ U                long long temp=0;
                                                                float distance=0.0;
) S8 |/ n! w) |9 E7 Z3 s9 S% B! _: _                temp=TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F;
                temp*=0XFFFF;              
                temp+=TIM3CH2_CAPTURE_VAL;   
                temp=(temp*100)/58;
                                                                distance=(float)temp/100;
                printf("Goal distence:%.2lf cm\r\n",distance);
) m8 N  @  v  P                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
            }
        else                              
            {
% O. W/ k. a: X9 Y0 t4 G9 H8 M1 {6 p                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;         
                TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0;
                TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X40;   
" ?5 Q/ Y- C! _) [% n+ n4 w7 V                __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);      
% ~# q' h/ B" h! S5 p0 g+ v# K                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
8 h, e. C: H- L) {* x+ {4 E                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);  
                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2, TIM_ICPOLARITY_FALLING);         
# ~4 |' M3 S( O$ o! U& e+ W: v                                                }      
1 U3 w1 ]' c1 Y: C4 p4 G                        }
}
6 J; ?! h8 f( A! E. d% J3 v1 ~

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
) ]% N" @) f2 V7 `( w1 dint main(void)
7 O! G7 A" I5 H$ Z1 F% y- [% R{

  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
; B5 {) T% n; i% k  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);
        HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
6 |) [: \0 G" e. A+ s2 B$ {  while (1)
  {
                Measure_Start();
  P" W& }* O1 r: `: O( ^0 r                 if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)        
+ }( z6 v& ]% K' I1 N! @                {
% p+ w! y7 ?  W$ U                                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
6 M, y* V' r6 M8 [                                TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
9 B$ i- w  n" v; q, N                                TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_RISING);
, _' `, w: I6 w2 F) w0 ?9 @/ k% }                                __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);
/ a: V$ t1 b6 F- m+ m6 }                                TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;
                }
, ]: z8 H; G: T, Y! Q; C                HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port,LD2_Pin);
                HAL_Delay(1000);

+ o5 I4 j# s+ A8 e% m" I4 H0 \  }
4 R+ ?4 m: P+ u1 M- @& y}
$ M" t9 u) p$ ?/ N

中断服务函数：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
, ^* y6 L5 Y3 n
    if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
( _  w  g6 G. K8 E; [& m* r4 v7 U6 C    {
            if(TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X40)
% D, N; O) v$ }$ m6 X            {
                if((TIM3CH2_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)
( J# A) i6 L9 \+ M! l3 j/ i                {
( O: g( r! t  J1 {  e: r8 P                    TIM3CH2_CAPTURE_STA|=0X80;     
                    TIM3CH2_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
                }
                else TIM3CH2_CAPTURE_STA++;
: e: N/ I6 P% j: ?" C# S# l9 W2 y            }   
7 _& t, |( Y5 l9 [% @4 u    }      
}
. u/ {; E" v$ {

. w6 O  s! S  u: N1 q

- _+ n- C- T2 W$ D& \9 b
. G% q5 D1 a" F
) t) x# W' J  j" ?( B6 T5 S

基于STM32F030+FT1610FF1高精度超声波测距模块测距教程

% O/ W2 S3 M- k5 ]: }

      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：

配置和连接方式
                NUC_LEO-DG-------------- FT1610FF1
                        PB3------------------------------T/SDA/TX
0 |0 d/ s5 P7 V. X/ s                        PB5------------------------------E/SCL/RX
                        5V/3V----------------------------VCC
9 p" O$ S, A0 s                        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 j* R5 Q4 v! F! ^1 n  @! e2 y+ O

; K5 B  }8 y7 r  E$ ^. }; N1 w9 ~
8 ?4 g8 D1 e7 M, ~7 j1 E* K% Y7 T

. W& l. w  }3 @- ?3 J- v% b' w然后再NVICSetings中选上TIM3 global interrupt，入下图：


2 [4 }& p5 ?$ Z# ?1 z' S6 b
1 B" f% s1 H: d+ p& R' _* n/ @) z

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：
) j+ p7 a( ~, N- D全局变量：
( L1 z( V9 c" ^" S. o5 Puint8_t  TIM3CH2_CAPTURE_STA=0;                               
, v- d% Y" F& N- q9 huint32_t        TIM3CH2_CAPTURE_VAL;
/ W1 d0 C9 T$ g

串口重定向函数为（需要包含对应的stdio.h头文件）
int fputc(int ch,FILE *f)
{
+ K+ ~) B; r1 r/ r2 d$ p7 Y        while(0==(USART2->ISR&0x40));
        USART2->TDR=ch;
% A  b- X2 r8 c8 a8 w- B3 j  z        return ch;
! ?1 O2 r4 A4 p7 U: ?       
}

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
4 p% G8 ^. G0 dvoid Measure_Start(void)
{
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
                HAL_Delay(1);
- l4 C0 h. ~; |9 r5 uHAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
}
, i6 d, W3 S1 y  l- E1 {( Q3 Z

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

4 l+ N; l1 \. h1 b  a$ J8 H
0 D3 J' t/ J; p

:P:P:P:P:P:P:P