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。
/ D& @# R* [, _4 Z. A一、模块简介
7 r' k) S2 d; ?HC-SR501红外人体感应模块资料介绍：
6 `2 x) }7 K, J探究人体红外传感器HC-SR501
8 f( X0 E3 Y2 W1 [; R& i# w
+ S* O4 j0 J- v* gHC-SR04超声波测距模块资料介绍：


2 W/ @7 U; x% M0 o5 s2 G* c


! `) G! O, b2 E工作原理：

( }/ G, O2 X2 Z$ z! |

( E- e6 _3 S4 Q9 b: T6 }8 [
; u: d- D7 x& ^( F! F
简而言之：
/ g& Z' Z' l4 ~: t. p+ Z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。
; ^, l3 e6 Z/ h, l8 I
二、配置CubeMX
1、新建工程;
, [5 Q2 I& C% u3 B" c2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
8 k$ p8 n3 l* r3、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;
& b, e- ?8 N+ o5、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;
" S# G. Q: x& R6、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;
$ K& Y) _+ [* J9 z, C8、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;



* H5 Y9 ~* w' {6 l3 b; t* \# uTIM2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。
" g, G8 a1 x, R/ J6 Z0 N3 T" O  `
$ X& S# F. j) D; b8 _& X


6 Q6 |" `6 Q4 L) m6 N, L
9、配置串口收发引脚;
# c6 E; ^/ @9 x2 m! [2 M; e10、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz;
8 ~* N3 T& P- a' J* g11、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了



% J- a$ F# K/ k; x三、硬件连线部分
CH340 ↔ STM32F103C8T6最小系统板：
$ K& @: x+ N% L( I. ]' s TX    ↔        RX
" C' ^3 F6 ]- }, R$ j RX    ↔        TX
/ \0 l) N$ L  I
DAP-LINK ↔ STM32F103C8T6最小系统板
  3.3V    ↔         VCC
  GND    ↔         GND
  SWIO   ↔         SWIO
 SWCLK  ↔        SWCLK

- F4 f" Y; W! [( i7 FHC-SR501模块 ↔ STM32F103C8T6最小系统板
& r7 H3 h% ^- ?  k    OUT      ↔           PA1
% k' f: _  b; U/ B8 K/ x    GND      ↔           GND

+ C- Y5 b8 ]6 y( G4 T) kHC-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
1 \% l- J$ ]+ V( F
HC-SR04模块   ↔ STM32F103C8T6最小系统板
     Trig       ↔          PB4
     Echo      ↔          PB5
     GND      ↔          GND

四、逻辑代码部分
% ~+ [& x8 S; A9 _- i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。
8 q* x+ B; G: @  I' B
! ^% P  O5 q) ~( h; oHC_SR04.c
+ o! ]# w" d" t/ h7 d( t( [4 l

1. #include "main.h"
   
2. #include "HC_SR04.h"
   
3. #include "stm32f1xx_hal.h"
   . ~) m2 S- H- b. C6 e
4. #include "stm32f1xx_it.h"
   3 ~+ a2 |# a/ W% \& n1 k) x- E
5. 
   / k; C2 @5 b& u  B8 t6 V; K
6. static float distance_result;
   + r" K9 X3 \9 i7 m& a2 K
7. /*
   
8. *********************************************************
   & ]# t! J9 c1 p& I7 I
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
    + y/ k3 @% w; j% m' M) E
13. *********************************************************
    * ]7 W* _+ ]. b# j! a/ P/ @0 N. M
14. */
    $ |: C. Q( i! H7 `. X
15. void Delay_us(uint16_t time)
    
16. {
    
17.         uint16_t a1=TIM2->CNT;
    3 i6 M0 w5 N' q- W8 `
18.         while(TIM2->CNT-a1<time);
    8 d/ }& r8 i8 C
19. }
    & Q; b4 q( @/ \' z
20. /*
    
21. *********************************************************
    
22. 函数原型：void HC_SR04_startrange(void)
    7 P  w. b8 R/ N: |6 t1 E% Y7 j
23. 函数输入：无
    
24. 函数输出：无
    & }" V4 V, Q; l
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. *********************************************************
    ; S4 Y! P; }) h, O! k4 U
27. */
    
28. void HC_SR04_startrange(void)
    + B, G7 T9 K/ a$ b1 Q5 Z6 d  i
29. {
    . m0 C4 P, V7 T7 T4 q
30.         HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_SET);
    
31.         //HAL_Delay(5);
    
32.         Delay_us(10);
    $ m$ a5 h, R3 g" Y
33.         HAL_GPIO_WritePin(HC_SR04_Trig_GPIO_Port,HC_SR04_Trig_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    4 x: H+ N# v3 J0 Y3 N
34.         
    7 P4 ~7 e' ]3 N+ H0 q
35. }
    8 N; p$ I- v; s$ L: Z/ i" k
36. /*
    
37. *********************************************************
    
38. 函数原型：uint16_t HC_SR04_gettime(void)
    
39. 函数输入：无
    ' x! q# g' @4 R* }( g3 A
40. 函数输出：无符号整型
    ; C$ q) e8 e" B  r$ s
41. 函数功能：通过定时器获取当前时间
    : o6 m8 a9 W1 p" M" E1 C* d
42. *********************************************************
    # h9 E$ U- V7 [' ?- M
43. */
    8 a" g6 B+ A9 r; J  }5 M% r
44. uint16_t HC_SR04_gettime(void)
    5 u4 i, c( q$ X2 ^; y2 Q
45. {
    7 Y  h" R% i7 k6 J3 [
46.         uint32_t a;
    4 t1 b& K. z& V
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
    : W& [  e  t2 ~$ W% K2 H: n
55. 函数功能：获取与目标之间的距离
    
56. *********************************************************
    8 D, [7 h2 H2 E, L2 R
57. */
    
58. float HC_SR04_getdistance(void)
    ; ^& R* T5 ]3 p$ N% U5 {+ H& b
59. {   
    ! g1 c  c/ ]; t. m, S: T
60.         uint16_t time_node1;
    : {" l& Z% Q! c$ H7 e4 T
61.          uint16_t time_node2;
    
62.           uint16_t measure;
    
63.         
    2 P7 K& M( ~, |1 w" W! q0 W
64.   HC_SR04_startrange();
    - H- w( r1 K% C. O) _
65.         
    
66.         TIM2->CNT = 0;
    7 t5 W  \' {2 N, Z
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
    ; f  ?9 K6 {- `& A$ V' R1 I
69.           while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==RESET);
    
70.         time_node1=HC_SR04_gettime();
    9 V2 @% k8 @' G$ _: o# k
71.         
    . s: w( @8 d/ M/ _( [2 t" \6 P9 e/ |
72.         while(HAL_GPIO_ReadPin(HC_SR04_Echo_GPIO_Port,HC_SR04_Echo_Pin)==SET);
    
73.         time_node2=HC_SR04_gettime();
    ; T, n% P- g8 n
74.         
    
75.         measure=time_node2-time_node1;
    , `3 F: T) r: e6 c: n
76.         
    
77.         distance_result = measure * 17.0/1000;//距离=计数差值(us) / 1000000 * 340(m/s) * 100 / 2 = measure * 17/1000
    0 N$ S- u7 J# o
78. 
    1 H6 y: q  J3 g" c4 o6 S; q! q; S
79.   return distance_result;
    
80. }

复制代码

& a9 i) n4 E2 z, V3 QHC_SR04.h
' {7 n- p* B7 p) A$ U, B

1. #ifndef _HC_SR04_H_
   ! }0 b. H8 e4 @2 j- z7 e
2. #define _HC_SR04_H_
   
3. void Delay_us(uint16_t time);
   
4. void HC_SR04_startrange(void);
   ( }4 I" {; M9 t- T
5. float HC_SR04_getdistance(void);
   . Q- J( T  E& X- E7 _; f. j: r, T
6. uint16_t HC_SR04_gettime(void);
   
7. #endif

复制代码

main.c
& X3 S- i% s/ Y3 U$ j' e  J

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.         HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
   4 T. t! f7 D# r  K) ?! T
3.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

1. while (1)
   " X. z7 G4 r2 N" a: e6 U* S  N
2.   {
   . _/ T# q. }- ]7 O9 W1 V. g
3.     /* USER CODE END WHILE */
   $ v+ T& X2 n2 W1 B, c) W- F
4. 
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == 1)
   ( B, M! S% H+ D% n
7.                 {
   2 H  m! p3 l: K9 e% f/ Y) h
8.                         //HAL_Delay(50);
   ) s# \' \' x: w. t, Z* d; c
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
      m4 k1 U0 `; U; J+ T2 I/ x
18.                         printf("没人\r\n");
    
19.                         HAL_Delay(1000);
    
20.                 }
    5 N5 z2 @) v6 ~& M+ D" C
21.                
    
22. //                  printf("hellp\r\n");
    * X1 g0 F: w8 ?
23. //                        HAL_Delay(1000);
    ' F: R/ u, V4 F( G/ s3 Z% T
24.   }
    
25.         
    
26.   /* USER CODE END 3 */
    
27. }

复制代码

现象：

6 S- {+ C* @$ y% k; ~感应到人体，板载LED绿灯亮，同时串口打印测距结果。
9 R2 v: {$ e6 m" L9 A* T+ d; H
! z( _0 ^+ {6 N9 [$ ~8 Q: J( G3 n% @

+ o' e2 h  ~: P8 X3 L$ q. U3 n- {注意：
& B9 T, T2 \" n% S9 T. s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。
' F% j% b5 F1 j8 _3 K

& }' D2 o# F- P$ G& {9 ^4 g
+ i6 P& A9 n  r