while(1) { if(timer>=400) { timer = 0; Oled_Show(); //oledДʾ͡ʾхϢ S_temp = JuLi; //ӬʹҨģࠩӢսքߠkֵ if((S_temp>=250)&&(hw_flag == 0)) //ɧڻһúأҜ֏͵ݾèӬʹҨģࠩӢսǰ׽֏ЭϯߠkճԚ25eėܲ۬΢Ҝ֏ِӦսǰ׽Ԑ֏Эϯé { BEEP = 1; forward(); //ׇŜСӵ݌Ѹǰ޸ } else //ɧڻúأҜ֏͵ݾ { BEEP = 0; //ؤĹǷЬ stop(); //ׇŜСӵͣЂ for(k=0;k<=8;k++) { delay_ms(1000); } BEEP = 1; //ؤĹǷһЬ process(); //Ҝ֏Ԧm } } Oled_Show(); //OLEDДʾхϢ } } void Dj_Init(void) //צܺ࠘׆ޓࠚԵʼۯگ˽ { RCC->APB2ENR|=1<<2; //ʹŜPORTAࠚʱד GPIOA->CRL&=0XFFFFFF0F; //PORTA.1 ΆάˤԶ GPIOA->CRL|=0X00000030; GPIOA->ODR|=1<<0; //ˤԶ1 } void ControlLeftOrRight(void) //צܺؔݬگ˽ { u8 i; LeftOrRight = Stop; //צܺͣ՚אݤ TimeOutCounter = 0; for(i=0;i<=9;i++) { delay_ms(500); } LeftOrRight = Left; //צܺسҟ TimeOutCounter = 0; for(i=0;i<=9;i++) { delay_ms(500); } LeftOrRight = Right; //צܺԒҟ TimeOutCounter = 0; for(i=0;i<=13;i++) { delay_ms(500); } LeftOrRight = Stop; //צܺͣ՚אݤ TimeOutCounter = 0; for(i=0;i<=9;i++) { delay_ms(500); } }解析小车超声避障逻辑

<think>嗯，用户想了解嵌入式C代码中小车超声波避障的工作原理和实现细节。首先，我需要回顾一下超声波模块的基本原理，比如HC-SR04的工作原理。这个模块通常通过触发信号启动，然后发送超声波，接收回波后计算时间差来得到距离。接着，用户提供的引用里提到了使用STM32和树莓派的不同实现，可能需要结合这些硬件的特点来解释代码。 接下来，我需要解析代码中的关键部分，比如如何初始化GPIO，如何发送触发信号，如何检测回波信号，以及如何计算距离。同时，避障逻辑部分也很重要，比如设定安全阈值，当检测到障碍物距离小于这个阈值时，小车如何改变方向，比如停止、后退或转向。还要考虑代码中的定时器和中断处理，因为这些会影响测量的准确性和实时性。 用户可能对具体的代码实现有疑问，比如如何通过STM32的HAL库函数控制超声波模块，或者如何处理回波信号的时间测量。此外，还需要解释如何将距离测量与电机控制结合起来，实现自动避障。可能还需要提到一些常见的问题，比如噪声干扰的处理、多次测量取平均值以提高准确性，或者不同环境下超声波模块的可靠性。 还要注意引用中提到的源码，可能需要结合具体的代码示例来说明各个步骤，比如触发信号的高电平持续时间，回响信号的高电平时间与距离的转换公式。同时，比较不同平台（如51单片机、STM32、树莓派）在实现上的异同，帮助用户更好地理解不同硬件环境下的代码结构。 最后，用户可能需要知道如何优化避障算法，比如动态调整安全距离，或者结合其他传感器（如红外）来提高避障的准确性。这部分可以作为相关问题的扩展，引导用户进一步探索。</think>### 嵌入式C代码中小车超声波避障的工作原理和实现细节解析 #### 一、超声波测距原理 超声波模块（如HC-SR04）通过发射高频声波并接收回波计算时间差，公式为： $$ \text{距离} = \frac{\text{声速} \times \text{时间差}}{2} $$ 其中声速在25℃时约为$343 \, \text{m/s}$，时间差单位为微秒[^1]。 #### 二、代码实现逻辑分解（以STM32为例） 1. **硬件初始化** ```c // 配置超声波Trig引脚为输出，Echo引脚为输入 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = TRIG_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; HAL_GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStruct); ``` 2. **触发信号发送** ```c HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET); delay_us(10); // 维持10μs高电平触发信号 HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET); ``` 3. **回波信号检测 ```c while(HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_RESET); // 等待回响信号上升沿 uint32_t start_time = TIM2->CNT; // 记录时间起点 while(HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_SET); // 等待下降沿 uint32_t pulse_width = TIM2->CNT - start_time; // 计算高电平持续时间 ``` 4. **距离计算与避障判断** ```c float distance = (pulse_width * 0.0343) / 2; // 单位厘米 if(distance < SAFE_DISTANCE) { stop_motors(); reverse_and_turn(); // 后退并转向 } ``` #### 三、关键实现细节 1. **时序控制**：必须严格遵循HC-SR04的时序要求，触发信号最小10μs高电平，回响信号超时需设置保护机制[^2] 2. **中断处理**：建议使用定时器输入捕获模式精确测量脉冲宽度 3. **滤波算法**：通常采用滑动窗口滤波消除异常值 $$ \text{有效值} = \frac{\sum_{i=1}^{5} \text{采样值}_i}{5} $$ #### 四、系统工作流程 ```mermaid graph TD A[启动系统] --> B[发送触发信号] B --> C{检测回波?} C -->|成功| D[计算距离] C -->|失败| B D --> E{距离<阈值?} E -->|是| F[执行避障动作] E -->|否| G[继续前进] F --> B G --> B ```