stm32f103c8t6 多个超声波模块

### STM32F103C8T6多超声波模块方案及代码示例 在使用STM32F103C8T6微控制器连接和管理多个超声波模块时，需要合理分配GPIO引脚以驱动每个模块的触发（Trigger）和回响（Echo）信号。同时，利用定时器或DMA技术可以优化资源占用，确保测距结果的准确性。 #### 1. 接线图设计 为了支持多个超声波模块，需为每个模块单独分配一个Trigger引脚和一个Echo引脚。例如： - **Trigger 引脚**：用于发送触发信号，启动超声波发射。 - **Echo 引脚**：用于接收反射信号，测量时间间隔。 以下是一个典型的接线图示例（假设使用两个超声波模块）： | 模块编号 | Trigger 引脚 | Echo 引脚 | |----------|---------------|-----------| | 超声波模块1 | PA0 | PA1 | | 超声波模块2 | PA2 | PA3 | 所有模块的VCC和GND应连接到STM32F103C8T6的电源引脚。确保电源稳定且满足模块的工作电压要求[^1]。 #### 2. 示例代码 以下代码展示了如何初始化GPIO和定时器，并实现多模块测距功能： ```c #include "stm32f10x.h" #define TRIGGER1 GPIO_Pin_0 #define ECHO1 GPIO_Pin_1 #define TRIGGER2 GPIO_Pin_2 #define ECHO2 GPIO_Pin_3 void GPIO_Configuration(void); void TIM_Configuration(void); uint32_t time1 = 0, time2 = 0; int main(void) { GPIO_Configuration(); TIM_Configuration(); while (1) { // 触发超声波模块1 GPIO_SetBits(GPIOA, TRIGGER1); delay_us(10); // 高电平持续10us GPIO_ResetBits(GPIOA, TRIGGER1); // 等待Echo信号并记录时间 while (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO1)); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 开始计时 while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO1)); TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); time1 = TIM_GetCounter(TIM2); // 触发超声波模块2 GPIO_SetBits(GPIOA, TRIGGER2); delay_us(10); // 高电平持续10us GPIO_ResetBits(GPIOA, TRIGGER2); // 等待Echo信号并记录时间 while (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO2)); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 开始计时 while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO2)); TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); time2 = TIM_GetCounter(TIM2); // 计算距离 float distance1 = time1 * 0.034 / 2; // 声速340m/s float distance2 = time2 * 0.034 / 2; } } void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置Trigger引脚为输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIGGER1 | TRIGGER2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 配置Echo引脚为输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ECHO1 | ECHO2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void TIM_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); } ``` #### 3. 驱动程序优化 为了提高效率，可以结合DMA或中断机制来减少CPU负载。例如，通过配置外部中断捕获Echo信号的变化，从而避免轮询等待[^3]。 ```c void EXTI_Configuration(void) { EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource1); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1 | EXTI_Line3; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } ``` #### 4. 注意事项 - 确保每个超声波模块的Trigger信号之间有足够的延迟，避免相互干扰[^2]。 - 使用高精度定时器（如TIM2）以保证时间测量的准确性。 - 如果需要同时处理多个模块的数据，建议启用DMA以减轻CPU负担。