hcsr04超声波传感器stm32 proteus

### STM32与HCSR04超声波传感器的Proteus仿真教程 在STM32微控制器中使用HC-SR04超声波传感器进行Proteus仿真涉及硬件配置、软件编程以及Proteus平台的正确设置。以下是相关内容的详细介绍： #### 硬件配置 HC-SR04超声波模块通过触发信号（Trigger）和回响信号（Echo）与STM32通信。触发引脚需要一个10μs的高电平脉冲来启动测距，而回响引脚则输出一个与其测量时间成正比的高电平脉冲[^1]。为了实现这一功能，需将HC-SR04的Trig引脚连接到STM32的一个GPIO输出引脚，同时将Echo引脚连接到另一个GPIO输入引脚。 #### Proteus仿真环境 Proteus是一款强大的电路仿真工具，支持STM32系列微控制器的仿真。在配置Proteus时，确保安装了最新的库文件以支持STM32F103RCT6型号及HC-SR04模块[^2]。此外，Proteus 8.8版本对STM32的支持更为完善，建议使用此版本进行仿真。 #### 示例代码 以下是一个基于STM32F103RCT6的示例代码，用于控制HC-SR04并计算距离： ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #define TRIG_PIN GPIO_PIN_9 #define ECHO_PIN GPIO_PIN_10 #define GPIO_PORT GPIOA float distance; void delay_us(uint32_t us) { __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0); // Reset timer counter while (__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3) < us); } void trigger_pulse() { HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET); delay_us(10); // Send a 10 microsecond pulse HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET); } float calculate_distance(TIM_HandleTypeDef *htim) { uint32_t echo_start, echo_end; uint32_t duration; HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET); delay_us(10); // Trigger pulse HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET); while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_RESET); // Wait for ECHO to go HIGH echo_start = __HAL_TIM_GET_COUNTER(htim); while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_PORT, ECHO_PIN) == GPIO_PIN_SET); // Wait for ECHO to go LOW echo_end = __HAL_TIM_GET_COUNTER(htim); duration = echo_end - echo_start; // Calculate pulse duration in microseconds return (duration / 58.0); // Convert to centimeters } int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); // Initialize Timer 3 for precise timing while (1) { trigger_pulse(); distance = calculate_distance(&htim3); HAL_Delay(100); // Delay between measurements } } ``` 上述代码实现了以下功能： - 使用Timer3生成精确的延迟。 - 触发HC-SR04模块进行测距，并通过计算回响信号的持续时间来得出距离值[^1]。 #### 配置方法 1. 在Proteus中添加STM32F103RCT6和HC-SR04模块。 2. 将HC-SR04的Trig引脚连接到STM32的PA9，Echo引脚连接到PA10。 3. 编写如上所示的代码并将其下载到STM32开发板中。 4. 在Proteus中运行仿真，观察测距结果是否正确显示。 ### 注意事项 - 确保Proteus版本为8.8或更高，以避免兼容性问题[^2]。 - 测量范围通常在2cm至400cm之间，超出此范围可能导致不准确的结果[^1]。