wangbeihong
65478d9f02
- 新增 HC-SR04 驱动与测距接口（bsp_sr04） - 增加循迹状态读取与输出，完善任务内日志 - 调整 CarCtrl 闭环更新周期，匹配霍尔测速周期，降低抖动 - 同步更新 CubeMX/CMake 生成配置与相关引脚定义
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#include "bsp_sr04.h"
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#include "cmsis_os.h"
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/*
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* 声音在 20℃ 时的速度约为 340m/s
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* 距离 (cm) = (微秒时间 * 0.0343) / 2
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*/
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#define SOUND_SPEED_CM_US 0.0343f
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static sr04_data_t sr04_dev = {0};
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/**
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* @brief 使用 DWT (Cortex-M 内部计数器) 实现精准微秒延迟
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* @note 72MHz 下计数 72 次即为 1us，这是最高精度的延时/计时方式，不占用通用定时器
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*/
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static void delay_us(uint32_t us)
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{
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uint32_t start_tick = DWT->CYCCNT;
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uint32_t delay_ticks = us * (SystemCoreClock / 1000000);
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while ((DWT->CYCCNT - start_tick) < delay_ticks);
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}
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void sr04_init(void)
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{
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/* 1. 初始化 DWT 计数器 (Cortex-M3 内核自带) */
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CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
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DWT->CYCCNT = 0;
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DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
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/* 2. 引脚初始状态 */
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HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET);
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HAL_Delay(50); // 等待模块内部稳定
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sr04_dev.distance = 0.0f;
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}
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float sr04_measure(void)
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{
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uint32_t start_time = 0;
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uint32_t end_time = 0;
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uint32_t timeout_cnt = 0;
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/* 0. 确保 Trig 电平已经提前拉低，防止状态异常 */
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HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET);
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delay_us(5);
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/* 1. 发送触发信号：给 20us 宽脉冲（新版 HC-SR04 常需更稳的触发） */
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HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_SET);
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delay_us(25);
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HAL_GPIO_WritePin(TRIG_GPIO_Port, TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET);
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/* 2. 等待 Echo 引脚变高 (开始计时) */
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// 超时判断改为 10ms (Echo 通常在 Trig 后很快变高)
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timeout_cnt = HAL_GetTick();
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while (HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_GPIO_Port, ECHO_Pin) == GPIO_PIN_RESET) {
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if ((HAL_GetTick() - timeout_cnt) > 10) {
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// 如果死活等不到高电平，说明模块没被触发或 ECHO 引脚接线/电平不对
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sr04_dev.distance = 0.0f;
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return 0.0f;
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}
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}
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start_time = DWT->CYCCNT;
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/* 3. 等待 Echo 引脚变低 (结束计时) */
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while (HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_GPIO_Port, ECHO_Pin) == GPIO_PIN_SET) {
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// 简单保护以防挂死，超过 30ms (5米) 强退
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if ((DWT->CYCCNT - start_time) > (SystemCoreClock / 33)) break;
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}
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end_time = DWT->CYCCNT;
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/* 4. 精准计算距离 */
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// 振荡次数 / (频率 / 1000000) = 微秒数
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float duration_us = (float)(end_time - start_time) / (SystemCoreClock / 1000000);
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// 距离 (cm) = (时间 * 声速) / 2
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// 在这里我们加一个微小的补偿，如果 duration_us 过小也视为 0
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if (duration_us < 5.0f) {
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sr04_dev.distance = 0.0f;
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} else {
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sr04_dev.distance = (duration_us * SOUND_SPEED_CM_US) / 2.0f;
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}
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sr04_dev.last_tick = HAL_GetTick();
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return sr04_dev.distance;
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}
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float sr04_get_distance(void)
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{
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return sr04_dev.distance;
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}
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