基于stm32智能垃圾桶超声
时间: 2025-05-06 11:06:27 浏览: 38
### 基于STM32的智能垃圾桶中超声波模块的设计、实现与原理
#### 超声波模块的工作原理
超声波测距模块,如HC-SR04,工作时会向某一方向发射超声波,并在发射时刻开始计时。当这些超声波遇到障碍物后会被反射回来,接收器接收到回波信号即刻停止计时。由于声音在空气中的传播速度已知(约为340米/秒),因此可以通过计算发出到接受的时间差来确定目标的距离[^5]。
#### 硬件连接方式
对于基于STM32F103C8T6构建的智能垃圾桶而言,其硬件部分通常包括但不限于STM32单片机作为核心处理器以及用于检测是否有物体接近桶口位置的HC-SR04超声波传感器。具体来说,超声波模块需通过GPIO接口与MCU相连以便发送触发脉冲并读取返回的数据;同时还需要考虑电源供应问题以确保整个系统的正常运作[^1]。
#### 软件编程逻辑
编写程序使能定时器中断服务函数,在其中加入对TRIG引脚施加至少10us高电平的操作从而启动一次测量过程。之后等待ECHO端子变为低电平时记录下这段时间长度t,则被测物体离探头的实际直线距离D可表示为\( D=\frac{ct}{2} \),这里c代表常温条件下空气中声速约等于340m/s。最后利用此数值判断是否满足开盖条件并将结果反馈给舵机执行机构完成相应动作。
```cpp
void Ultrasonic_Init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
// 配置 TRIG 和 ECHO 引脚模式...
}
uint32_t Measure_Distance(){
uint32_t duration=0;
// 发送 10 us 的正脉冲至 TRIG ...
while(!HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN)); // 等待上升沿
start_time = HAL_GetTick();
while(HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN));
end_time = HAL_GetTick();
duration=end_time-start_time;
return (duration * SOUND_SPEED / 2); // 计算距离
}
```
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