小熊派BearPi-HM_Nano时钟引脚

### 关于 BEARPI-HM_Nano 开发板上的 HC-SR04 超声波测距模块驱动实现 BEARPI-HM_Nano 是一款基于 HarmonyOS 的开发板，其硬件设计适合运行轻量级应用并支持多种外设接口。HC-SR04 超声波传感器是一种常见的距离测量设备，通过发射和接收超声波信号来计算目标物体的距离。以下是针对 BEARPI-HM_Nano 上实现 HC-SR04 驱动的方法。 #### 1. **硬件连接** HC-SR04 模块通常有四个引脚：VCC、Trig（触发）、Echo（回响）和 GND。这些引脚需要正确连接到 BEARPI-HM_Nano 的 GPIO 接口上[^1]。具体接法如下： | HC-SR04 引脚 | 功能 | 对应 BEARPI-HM_Nano 引脚 | |--------------|--------------|--------------------------| | VCC | 电源正极 | 3.3V | | Trig | 触发信号输入 | GPIO_X | | Echo | 回响信号输出 | GPIO_Y | | GND | 地 | GND | 注意：GPIO_X 和 GPIO_Y 表示具体的 GPIO 编号，需查阅开发板手册确认实际编号[^3]。 --- #### 2. **软件驱动逻辑** ##### （1）初始化 GPIO 在 HarmonyOS 中，可以通过 HAL 层 API 初始化 GPIO 口。以下是一个简单的初始化代码片段： ```c #include "hdf_device_desc.h" #include "osal_time.h" #define TRIG_PIN GPIO_X // 替换为实际的 GPIO 编号 #define ECHO_PIN GPIO_Y // 替换为实际的 GPIO 编号 void gpio_init(void) { int ret; // 设置 TRIG 为输出模式 ret = IoSetFunc(TRIG_PIN, IO_FUNC_GPIO_OUT); if (ret != HDF_SUCCESS) { /* 错误处理 */ } // 设置 ECHO 为输入模式 ret = IoSetFunc(ECHO_PIN, IO_FUNC_GPIO_IN); if (ret != HDF_SUCCESS) { /* 错误处理 */ } } ``` ##### （2）发送触发信号 HC-SR04 需要一个至少 10μs 的高电平脉冲作为触发信号。这可以由程序控制完成： ```c void send_trigger_signal(void) { // 发送 10us 的高电平信号 IoWrite(TRIG_PIN, HIGH_LEVEL); OsalMsleep(0.01); // 延迟 10 微秒 IoWrite(TRIG_PIN, LOW_LEVEL); } ``` ##### （3）读取回响信号 当 HC-SR04 收到反射信号后，会拉高 `ECHO` 引脚一段时间，这段时间与目标物的实际距离成比例关系。可通过定时器或轮询方式获取该时间长度： ```c float get_distance(void) { uint64_t start_time, end_time; float duration, distance; // 等待 ECHO 升沿 while (IoRead(ECHO_PIN) == LOW_LEVEL); start_time = OsalGetTime(); // 记录起始时间 // 等待 ECHO 降沿 while (IoRead(ECHO_PIN) == HIGH_LEVEL); end_time = OsalGetTime(); // 记录结束时间 duration = (end_time - start_time) / 1e6; // 时间差转换为秒 distance = duration * 34300 / 2; // 距离公式：v*t/2 return distance; } ``` 以上代码实现了基本的功能框架，但需要注意实时性和精度问题，在嵌入式环境中可能还需要进一步优化。 --- #### 3. **注意事项** - **电压匹配**：HC-SR04 工作电压一般为 5V，而 BEARPI-HM_Nano 提供的是 3.3V 输出。如果直接连接可能导致损坏，建议使用电平转换芯片。 - **干扰因素**：超声波容易受到环境温度、湿度等因素的影响，因此在实际项目中可能需要校准算法。 - **性能调优**：由于 HarmonyOS 运行在资源受限的微控制器上，频繁访问 GPIO 或者长时间阻塞可能会降低系统响应速度[^3]。 --- ###