【STM32 .Net MF開發板學習-22】超聲波測距模塊研究

智能小車目前已經能夠經過各類方式進行遙控了，不過作到這一步還遠遠不夠，咱們須要智能小車有本身的「思惟」，根據須要進行進退、轉向或中止。要作到這一步，必須讓智能小車有本身的感知「器官」，第一步咱們先添加測距傳感器，之後咱們會陸續研究尋際、攝像頭等傳感器，讓所謂的智能小車，更加「智能」。

目前市面上的超聲波模塊有兩種硬件接口，一種是觸發和脈衝輸出方式，一種是串口通訊（RS232），後一種編寫通訊接口程序比較簡單，就是簡單的串口編程，不過售價比較高。前一種對實時性要求很高，其測量精度和你的程序實現相關。

咱們僅介紹前一種通訊方式，模塊的工做原理以下：

(1)採用IO觸發測距，給至少10us的高電平信號;

(2)模塊自動發送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；

(3)有信號返回，經過IO輸出一高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間．

測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2;

從超聲波模塊的工做原理咱們就能夠知道，測距和高電平持續的時間相關，咱們只要能準確獲取高電平的持續時間，就能夠精確得到探測的距離。

固然如此高精度，用C#託管代碼是沒法直接開發的，須要咱們採用C/C++代碼開發，而且必須用時鐘進行信號採集，而後封裝成一個接口供上層託管代碼調用。

 

    （實際測試發現，該超聲波的測量精度仍是蠻高的，是3mm級別的）

接線方式以下：

序號	超聲波模塊	.NET MF開發板
1	Echo	PA0
2	Trig	PC4
3	（GND）	GND
4	（VCC）	3.3v

 

封裝後的託管庫以下：

using System;

namespace YFSoft.Hardware

{

        public sealed class Ultrasonic

        {

           public Ultrasonic(byte timer, int pin);

        public uint GetValue();

        }

}

 

相關的測試代碼以下：

   public static void Main()

    { 

            //超聲波探頭

            //Timer2 - 1（必須是1） PA0（必須是PA0） - Echo PC4(能夠任選一個空閒Pin腳) - Trig

            Ultrasonic ultrasonic = new Ultrasonic(1, (int)GPIO_NAMES.PC4);

            uint value = 0;

            Graphics.Clear(Color.Black);      

            while (true)

            {  

                value = ultrasonic.GetValue();

                Debug.Print(value.ToString());  

               // Graphics.SuspendLayout();

                Graphics.FillRectangle(100, 100, 50, 20, Color.Black);

                Graphics.DrawString(100, 100, value.ToString(), Color.Yellow);

               // Graphics.ResumeLayout();

                Thread.Sleep(100);

            }                  

    }           

   使用很是簡單，經過一個簡單的GetValue函數就能夠獲取超聲波模塊的測距值了，因此這裏就不過多介紹了，若是和智能小車配合使用，其安裝後的效果圖以下：

  

    和智能小車相配合，而表現出必定智能的代碼，咱們在後續的博文中再進行介紹，不過相關這部分的示例源碼已經在本文的末尾列出，性急的網友能夠先參考一下。

 

（1）、小車底盤

 http://item.taobao.com/item.htm?id=7218838776

（2）、四路直流電機驅動器

http://item.taobao.com/item.htm?id=7218717808

（3）、.NET Micro Framework開發板

 http://item.taobao.com/item.htm?id=7117999726

（4）、超聲波模塊

 http://item.taobao.com/item.htm?id=8596342452

 

   注：須要紅牛開發板固件在 V1.1.0以上

本文源碼：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/UltrasonicTest.rar

本文源碼：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/MF_Car_01.rar

本文源碼：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/ PC_Control_01.rar

MF快速參考： .NET Micro Framework 快速入門

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