嵌入式开发学习日志35——stm32之超声波测距

        单片机搭载超声波传感器模块进行距离测量，是单片机十分经典的应用，下面就来看看具体原理。

        超声波发射器首先会向外发射超声波，同时定时器开始计时，当超声波在空气中传播，接触到障碍物时，就会被反射回来，超声波接收器接收到反射波之后，定时器停止计时。

        由此，根据超声波在空气中的传播速度340m/s，可以测算出与障碍物之间的距离为340*t/2。

        那么内部具体是怎么运行的呢？

        超声波传感器总共有四个引脚：VCC、Gnd、Trig、Echo。首先，由单片机向trig引脚发射一个10us或以上的高电平信号，trig引脚接收到之后，让模块对外发射8个40khz的超声波，此时，Echo引脚就会自动变为高电平，当模块接收到反射回来的超声波时，Echo引脚会再次变为低电平。

        公式中需要的时间就是Echo引脚由高电平变为低电平前持续的时间。

        当然，超声波模块并不会只发射一次超声波后就停止，这是一个持续的过程，两次超声波的发射时间间隔大概在60ms左右，以保证信号足够稳定。

        知道原理后，又该如何用代码实现超声波测距呢？

        其实要注意到，单独的单片机定时器模块产生中断，并不能直接帮助我们确定传播时间，因为定时器模块加入的是我们自己设置的时间参数，真正的传播时间并不清楚，只能获得定时器产生中断的次数，因此这里还要结合外部中断，更准确地计算出传播时间。

        由于先前已经详细介绍过了EXTI以及定时器模块的代码编写，这里就不多赘述，直接来看中断函数的部分。

        这里的number就是用于计量定时器模块产生的中断次数，并不复杂。

        这里的flag变量适用于记录中断信号是上升沿还是下降沿，由于每次测量都需要重置定时器产生中断的次数，因此这里的传播时间和中断次数都要先赋值为0。

        当计量到下降沿时，说明echo引脚变为低电平，超声波模块接收到了反射回来的超声波，那么定时器关闭，停止计数，将记录的中断次数与每次中断设定的时间相乘后，就能得到传播时间。