STM32F429如何使用定時器多路HC-SR04超聲波輸入捕獲

這篇文章主要介紹了STM32F429如何使用定時器多路HC-SR04超聲波輸入捕獲，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

介紹

    STMF429IGT開發板，通過定時器2接入2路超聲波模塊。使用Timer2的輸入捕獲功能來實現。超聲波模塊使用HC-SR04模組。

關于hc-sr04的工作原理這里不再介紹，請自行百度。廢話不多說，直接上代碼：

Timer2 GPIO配置代碼：

TIM_HandleTypeDef TIM2_Handler;  //定時器2句柄

//timer2 gpio配置
void Timer2_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
{  
	//GPIO3?ê??ˉ
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
  
	__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
	/**TIM2 GPIO Configuration    
	PA5     ------> TIM2_CH1
	PB3     ------> TIM2_CH2
	*/
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2;
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

	/* TIM2 interrupt Init */
	HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 2, 0);
	HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
	
	//TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
	TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
	TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};

	TIM2_Handler.Instance = TIM2;
	TIM2_Handler.Init.Prescaler = psc;
	TIM2_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
	TIM2_Handler.Init.Period = arr;
	TIM2_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
	
	//下面幾句不能開啟，開啟后輸入捕獲異常
	//HAL_TIM_Base_Init(&TIM2_Handler);
	//sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
	//HAL_TIM_ConfigClockSource(&TIM2_Handler, &sClockSourceConfig);

	if (HAL_TIM_IC_Init(&TIM2_Handler) != HAL_OK)
	{
	//Error_Handler();
	}
	sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
	sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
	if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&TIM2_Handler, &sMasterConfig) != HAL_OK)
	{
	//Error_Handler();
	}
	sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;  //配置為上升沿檢測
	sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
	sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
	sConfigIC.ICFilter = 0;
    
   //配置ch2
	if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TIM2_Handler, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
	{
	//Error_Handler();
	}
    //配置ch3
	if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TIM2_Handler, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
	{
	//Error_Handler();
	}
	
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2);   //開啟ch3輸入捕獲
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);   //開啟ch2輸入捕獲
	__HAL_TIM_ENABLE_IT(&TIM2_Handler,TIM_IT_UPDATE);   //使能更新中斷
}

輸入捕獲數值的獲取：

//TIM2CHx_CAPTURE_STA記錄捕獲狀態
//[7]:0,沒有捕獲 1，成功捕獲
//[6]:0,還沒捕獲到低電平 1.捕獲到低電平
//[5:0]:捕獲低電平溢出次數

u8  TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;	//輸入捕獲狀態		    				
u32	TIM2CH1_CAPTURE_VAL;	//輸入捕獲值(TIM2/TIM5是32位)
u32 TIM2CH1_count = 0;

u8  TIM2CH2_CAPTURE_STA=0;	//輸入捕獲狀態		    				
u32	TIM2CH2_CAPTURE_VAL;	//輸入捕獲值(TIM2/TIM5是32位)
u32 TIM2CH2_count = 0;


//timer2中斷服務程序
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	HAL_TIM_IRQHandler(&TIM2_Handler);
}
 

//定時器更新中斷處理回調函數，該函數在HAL_TIM_IRQHandler()中被調用
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//更新中斷發生時執行
{
	if(htim->Instance ==TIM2)
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
		{
			if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//還未成功捕獲
			{
				if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)//捕獲到一次高電平
				{
					if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高電平太長，導致溢出了
					{
						TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;		//標記完成一次捕獲
						TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
					}
					else 
					{
						TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
					}
				}	 
			}
		}
		else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
		{
			if((TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
			{
				if(TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X40)
				{
					if((TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)
					{
						TIM2CH2_CAPTURE_STA|=0X80;		
						TIM2CH2_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
					}
					else 
					{
						TIM2CH2_CAPTURE_STA++;
					}
				}	 
			}
		}
	}
}

//定時器輸入捕獲回調函數，會在HAL_TIM_IRQHandler（）中被調用
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//捕獲中斷發生時執行
{
	if(htim->Instance ==TIM2)
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
		{
			//printf("TIM_CHANNEL_1\n");
			if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//還未成功捕獲
			{
				if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)		//捕獲到一個下降沿	
				{	  			
					TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;		//標記成功捕獲到一次高電平脈寬
					TIM2CH1_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1) - TIM2CH1_count;//獲取當前捕獲值
					TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);   //清除原配置
	                //配置上升沿捕獲				
                   TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING);
				}
				else  //還未開始捕獲，第一次捕獲到上升沿
				{
					TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;			//清零
					TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
					TIM2CH1_count = 0;
					TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;		//標記捕獲到了上升沿
                    //記錄第一次捕獲值 
					TIM2CH1_count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);
					TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);  //清除原配置
                    //設置為下降沿捕獲
					TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//
				}
			}
		}
		else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
		{
			//printf("TIM_CHANNEL_2\n");
			if((TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X80)==0)
			{
				if(TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X40)			
				{	  			
					TIM2CH2_CAPTURE_STA|=0X80;		
					TIM2CH2_CAPTURE_VAL=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2)- TIM2CH2_count;
					TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2);
					TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_RISING);//
				}
				else  								
				{
					TIM2CH2_CAPTURE_STA=0;			
					TIM2CH2_CAPTURE_VAL=0;
					TIM2CH2_count = 0;
					TIM2CH2_CAPTURE_STA|=0X40;		
					TIM2CH2_count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2);
					TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2);  
					TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_2,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//
				}
			}
		}
	}
}

HC_sr04 trig信號觸發，gpio配置，使用PC0來做觸發引腳：

//使用PC0觸發信號
void FFIntell_hcsr04_trig_gpio_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	/* GPIO Ports Clock Enable */
	__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
	
	/*Configure GPIO pin : PC0 */
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
	
	/*Configure GPIO pin Output Level */
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
}

調用，在初始化timer2 gpio初始化后，發送trig信號后，直接獲取數據即可

//發送trig信號
void FFIntell_hcsr04_trig()
{
	__HAL_TIM_ENABLE(&TIM2_Handler);//使能定時器
	
	PCout(0) = 1;
	delay_us(20); //20us延時
	PCout(0) = 0;
}

//獲取距離數據
int FFIntell_hcsr04_get_data(void)
{   
	//ch2獲取到了數據
	if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)
	{ 
		dist_info.ch2_distance = TIM2CH1_CAPTURE_VAL *0.058; //計算距離
		TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;			//清狀態
	}
	
	if(TIM2CH2_CAPTURE_STA&0X80)
	{
		dist_info.ch3_distance = TIM2CH2_CAPTURE_VAL*0.058;
		TIM2CH2_CAPTURE_STA=0;
	}

	__HAL_TIM_DISABLE(&TIM2_Handler);        //關閉定時器
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&TIM2_Handler, 0); //計數清零
		
	return 0;
}

通過上述配置可以很方便的擴展到4路輸入捕獲。

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