前言
我在上一篇文章中驱动了HC-SR501红外人体传感模块，但在测试过程中发现，这个模块的热释电探头过于灵敏了，甚至有的时候往上哈气，会因为检测到类似于人体的温度而误判为感应到人体，所以为了减少误判概率，我打算再添加一个测距模块，在红外感应到人体时，再次判断人体与传感器的距离，在满足预设的距离范围时，才确定有人体接近，进行后续操作。
一、模块简介
HC-SR501红外人体感应模块资料介绍：
探究人体红外传感器HC-SR501

HC-SR04超声波测距模块资料介绍：





工作原理：





简而言之：
给Trig一个10μS以上的高电平,模块开始工作，模块内自动发送八个40khz方波，并自主检测是否有电波返回。此时需要检测Echo处的电平，当为高电平的时候记一个时间；当Echo出为低电平的时候再记一个时间，这两个时间的差就是高电平持续的时间，最后用测距公式进行计算。

二、配置CubeMX
1、新建工程;
2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
3、配置程序烧录引脚SYS为SWD模式;
4、配置GPIO输出口，配置一个LED灯（我的板子是PC13），起到检测到人体时的指示作用;
5、配置GPIO输入口，用来读取HC-SR501模块的输出电平，我选的是PA1口;
6、配置GPIO输入口，用来检测HC-SR04超声波测距模块的回响信号输出，我选择PB5口，命名为HC_SR04_Echo_Pin;
7、配置GPIO输出口，用来触发HC-SR04超声波测距模块，我选择PB4口，命名为HC_SR04_Trig_Pin;
8、使能定时器，用来实现微秒延时，和测量HC-SR04模块高电平时间，我选择TIM2，并使能TIM2中断;



TIM2挂载在APB1，时钟来源频率为36MHz，故取预分频系数PSC=36-1，计数周期Counter设为60000-1。即此时定时器频率为36M/36=1MHz，每60ms进一次中断，60000μs对应实际测距范围大概为10m，远远超过我的需求。





9、配置串口收发引脚;
10、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz;
11、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了



三、硬件连线部分
CH340 ↔ STM32F103C8T6最小系统板：
 TX    ↔        RX
 RX    ↔        TX

DAP-LINK ↔ STM32F103C8T6最小系统板
  3.3V    ↔         VCC
  GND    ↔         GND
  SWIO   ↔         SWIO
 SWCLK  ↔        SWCLK

HC-SR501模块 ↔ STM32F103C8T6最小系统板
    OUT      ↔           PA1
    GND      ↔           GND

HC-SR501模块 ↔ DAP-LINK （这里注意模块供电范围为4.5V-20V，用3.3V无法驱动）
     VCC     ↔    5V

HC-SR04模块   ↔  CH340
     VCC      ↔    5V

HC-SR04模块   ↔ STM32F103C8T6最小系统板
     Trig       ↔          PB4
     Echo      ↔          PB5
     GND      ↔          GND

四、逻辑代码部分
代码框架是基于上一篇HC-SR501红外人体感应模块修改而成的，想要完整代码的话可以和上篇文章一起看。

HC_SR04.c

1. #include "main.h"
   
2. #include "HC_SR04.h"
   
3. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
4. #include "stm32f1xx_it.h"
   
5. 
   
6. static float distance_result;
   
7. /*
   
8. *********************************************************
   
9. 函数原型：void Delay_us(uint16_t time)
   
10. 函数输入：无符号整形
    
11. 函数输出：无
    
12. 函数功能：利用定时器实现微秒级延时
    
13. *********************************************************
    
14. */
    
15. void Delay_us(uint16_t time)
    
16. {
    
17.         uint16_t a1=TIM2->CNT;
    
18.         while(TIM2->CNT-a1<time);
    
19. }
    
20. /*
    
21. *********************************************************
    
22. 函数原型：void HC_SR04_startrange(void)
    
23. 函数输入：无
    
24. 函数输出：无
    
25. 函数功能：从trig引脚生成一个不小于10us的高电平触发测距，触发后模块自动产生8个40kHz方波，自动检测是否有信号返回
    
26. *********************************************************
    
27. */
    
28. void HC_SR04_startrange(void)
    
29. {
    
30.         HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_SET);
    
31.         //HAL_Delay(5);
    
32.         Delay_us(10);
    
33.         HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    
34.         
    
35. }
    
36. /*
    
37. *********************************************************
    
38. 函数原型：uint16_t HC_SR04_gettime(void)
    
39. 函数输入：无
    
40. 函数输出：无符号整型
    
41. 函数功能：通过定时器获取当前时间
    
42. *********************************************************
    
43. */
    
44. uint16_t HC_SR04_gettime(void)
    
45. {
    
46.         uint32_t a;
    
47.         a=TIM2->CNT;
    
48.         return a;
    
49. }
    
50. /*
    
51. *********************************************************
    
52. 函数原型：float HC_SR04_getdistance(void)
    
53. 函数输入：无
    
54. 函数输出：浮点型
    
55. 函数功能：获取与目标之间的距离
    
56. *********************************************************
    
57. */
    
58. float HC_SR04_getdistance(void)
    
59. {   
    
60.         uint16_t time_node1;
    
61.          uint16_t time_node2;
    
62.           uint16_t measure;
    
63.         
    
64.   HC_SR04_startrange();
    
65.         
    
66.         TIM2->CNT = 0;
    
67.         
    
68.         //有信号返回则通过IO口Echo输出高电平，高电平持续时间即为超声波从发射到返回的时间，测试距离=（ 高电平时间*声速(340m/s) ）/ 2
    
69.           while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==RESET);
    
70.         time_node1=HC_SR04_gettime();
    
71.         
    
72.         while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==SET);
    
73.         time_node2=HC_SR04_gettime();
    
74.         
    
75.         measure=time_node2-time_node1;
    
76.         
    
77.         distance_result = measure * 17.0/1000;//距离=计数差值(us) / 1000000 * 340(m/s) * 100 / 2 = measure * 17/1000
    
78. 
    
79.   return distance_result;
    
80. }

复制代码

HC_SR04.h

1. #ifndef _HC_SR04_H_
   
2. #define _HC_SR04_H_
   
3. void Delay_us(uint16_t time);
   
4. void HC_SR04_startrange(void);
   
5. float HC_SR04_getdistance(void);
   
6. uint16_t HC_SR04_gettime(void);
   
7. #endif

复制代码

main.c

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.         HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
   
3.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     /* USER CODE END WHILE */
   
4. 
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == 1)
   
7.                 {
   
8.                         //HAL_Delay(50);
   
9.                         HC_SR04_distance=HC_SR04_getdistance();
   
10.                         HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);//灭灯
    
11.                         printf("有人,目前距离为：%.2f cm\r\n",HC_SR04_distance);
    
12.                         HAL_Delay(100);
    
13.                 }
    
14. 
    
15.                 else  
    
16.                 {
    
17.                         HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);//亮灯
    
18.                         printf("没人\r\n");
    
19.                         HAL_Delay(1000);
    
20.                 }
    
21.                
    
22. //                  printf("hellp\r\n");
    
23. //                        HAL_Delay(1000);
    
24.   }
    
25.         
    
26.   /* USER CODE END 3 */
    
27. }

复制代码

现象：

感应到人体，板载LED绿灯亮，同时串口打印测距结果。



注意：
重定义printf后，必须在target里面勾选上MicroLIB，调用一下这个微型库，不然一直卡在里面。