Car/Core/Src/hcsr04.c

#include "hcsr04.h"
#include "tim.h"
#include <stdio.h>

static uint64_t time;           // 声明变量，用来计时
static uint64_t time_end;       // 声明变量，存储回波信号时间
static int16_t delay_time = -1; // 用于延时
uint8_t sonor_state;            // 测距状态变量，0：未测量，1：正在测量，2：已测量
uint32_t sonor_distance;        // 测量出的距离，单位mm

void delay_us(uint16_t us);
void HCSR04_HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);

// 初始化超声波测距
void HC_SR04_Init(void)
{
    // 禁用JTAG
    __HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();
    __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG();

    // 注册定时器中断溢出回调
    HAL_TIM_RegisterCallback(&htim2, HAL_TIM_PERIOD_ELAPSED_CB_ID, HCSR04_HAL_TIM_PeriodElapsedCallback);
}

// 启动测距，单位：mm
uint32_t sonar_mm(void)
{
    sonor_state = 1;
    HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port, Trig_Pin, GPIO_PIN_SET);   // 输出高电平
    delay_us(15);                                                // 延时15微秒
    HAL_GPIO_WritePin(Trig_GPIO_Port, Trig_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 输出低电平
    if (time_end / 100 < 38)
    {                                          // 判断是否小于38毫秒，大于38毫秒的就是超时，直接调到下面返回0
        sonor_distance = (time_end * 346) / 2; // 计算距离，25°C空气中的音速为346m/s
        sonor_distance = sonor_distance / 100; // 因为上面的time_end的单位是10微秒，所以要得出单位为毫米的距离结果，还得除以100
    }
    return sonor_distance;
}

/// @brief 微秒级延时
/// @param us 取值范围0-32767
void delay_us(uint16_t us)
{
    if (us == 0)
        return;
    delay_time = us;
    time = 0;
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
    while (time < us)
        ;
    delay_time = -1;
}

void HCSR04_HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim == &htim2)
    {
        // 每10us自增一
        ++time;
        if (delay_us > 0 && time * 10 >= delay_time)
            HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);
    }
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == Echo_Pin)
    {
        if (HAL_GPIO_ReadPin(Echo_GPIO_Port, Echo_Pin))
        {
            time = 0;
            HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
        }
        else
        {
            time_end = time;
            HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);
            sonor_state = 2;
            Sonar_CP_Callback();
        }
    }
}

// 测距完毕回调，执行完自定义任务后将sonor_state置0
__attribute__((weak)) void Sonar_CP_Callback()
{
    printf("distance = %d (mm)\n", sonor_distance);
    sonor_state = 0;
}