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STM32超声波测距-printf重定向 源程序

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ID:313060 发表于 2019-3-5 16:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
通过超声波模块测距，然后把结果打印到串口助手上。
dbf7712737f9419dce583eee6cfa6db.jpg c87f1bf97a7b8b92ad3fa1aff146ac2.png

单片机源程序如下:
  1. #include "system.h"
  2. #include "SysTick.h"
  3. #include "led.h"
  4. #include "usart.h"
  5. //位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
  6. //具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).
  7. //IO口操作宏定义
  8. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
  9. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
  10. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
  11. //IO口地址映射
  12. #define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C
  13. #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C
  14. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C
  15. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C
  16. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C
  17. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C   
  18. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C   

  20. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808
  21. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08
  22. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008
  23. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408
  24. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808
  25. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08
  26. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08

  28. //IO口操作,只对单一的IO口!
  29. //确保n的值小于16!
  30. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出
  31. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入

  33. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出
  34. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入

  36. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出
  37. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入

  39. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出
  40. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入

  42. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
  43. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入

  45. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出
  46. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

  48. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出
  49. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入


  52. #define RX  PFin(3)
  53. #define TX  PFout(4)

  55. /*通用延时函数*/
  56. #define TIME_MS 12000                        //@72M
  57. #define TIME_US 10                                //@72M
  58. /********声明*********/
  59. void StartModule(void);//启动模块       
  60. void Timer_Count(void);//开关定时器
  61. void Conut(void);//计算距离       
  62. void dispaly(void);//打印函数
  63. void clear(void);//清零函数
  64. /*长延时函数*/
  65. void Delay_ms(u16 n)
  66. {
  67.         u16 i,j;
  68.        
  69.         for(i=n;i>0;i--)
  70.                 for(j=TIME_MS;j>0;j--);
  71. }

  73. /*短延时函数*/
  74. void Delay_us(u16 n)
  75. {
  76.         u16 i,j;
  77.        
  78.         for(i=n;i>0;i--)
  79.                 for(j=TIME_US;j>0;j--);
  80. }

  82. unsigned int  time=0;
  83. unsigned long S=0;
  84. unsigned int  flag =0;
  85. unsigned int num;
  86. unsigned int average;
  87. unsigned int sum;
  88. /* 配置定时器2 */
  89. void TIM2_Init(void)
  90. {
  91.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  92.         NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  93.        
  94.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE );
  95.         TIM_DeInit(TIM2);                                                                                        //缺省复位TIM2定时器
  96.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;                                        //周期65536 自动重装寄存器        65356us
  97.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;                                 //分频值71+1        预分频器
  98.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;                                //采样分割（滤波，外部才要，因为有很多毛刺）
  99.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;        //计数模式：向上计数
  100.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);
  101.        
  102.         TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);                                                //清除TIM2溢出中断标志
  103.         TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);                                         //TIM2溢出中断允许
  104.        
  105. //        TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                                                                //TIM2使能

  107.         /* 中断优先级分组配置 */
  108.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
  109.        
  110.         /* 设置中断嵌套控制器 */
  111.           NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;                                //设置TIM2中断
  112.           NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;//主优先级
  113.           NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;                //从优先级
  114.           NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                //中断通道使能
  115.           NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  116.                
  117.                 TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
  118. }

  120. /*GPIO初始化函数*/
  121. void GPIOF_Init(void)
  122. {
  123.         GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStructure;//定义结构体变量
  124.         
  125.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIOF时钟
  126.        
  127.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//选择你要设置的IO口
  128.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;        //设置
  129.        
  130.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;//选择你要设置的IO口
  131.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;        //设置推挽输出模式
  132.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置传输速率               
  133.         
  134.         GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);        //初始化GPIO
  135.                
  136. }
  137. /*******************************************************************************
  138. * 函 数 名         : main
  139. * 函数功能                   : 主函数
  140. * 输    入         : 无
  141. * 输    出         : 无
  142. *******************************************************************************/
  143. int main()
  144. {
  145.         SysTick_Init(72);
  146.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组 分2组
  147.         USART1_Init(9600);
  148.         GPIOF_Init();
  149.         TIM2_Init();

  151.         while(1)
  152.         {       
  153.                 while(num<5)        //每五次算平均数
  154.                 {
  155.                 RX = 1;
  156.                 StartModule();                 //启动模块       
  157.                 Timer_Count();        //开关定时器
  158.                 Conut();                                //计算距离       
  159.                 num++;
  160.                 sum+=S;                        //总数
  161.                 }
  162.                 average=sum/num;        //平均数
  163.                 dispaly();                //打印函数
  164.                 clear();                        //清零函数
  165.         }

  167. }
  168. void StartModule(void)                //启动模块
  169. {
  170.         TX=1;
  171.         Delay_us(20);
  172.         TX=0;
  173. }
  174. void Timer_Count(void)        //开启关闭定时器模块
  175. {
  176.                 while(RX==0);       
  177.                 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                                                                //TIM2使能
  178.                 while(RX==1);
  179.                 TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);                                                                                //TIM2使能       
  180. }
  181. /********************************************************/
  182.   void Conut(void)                        //超声波距离计算函数
  183.         {
  184.                 time = TIM2->CNT;                                                                  //读计数器值
  185.                 TIM2->CNT = 0;                                                                          //清除计数器
  186.                 S=(time*1.7)/10;     //算出来是MM
  187.                 if(S>=10)                                                        //校准
  188.                         S=S-10;
  189.         }
  190.         /*******************************************************************************
  191. * 函 数 名         : TIM2_IRQHandler
  192. * 函数功能                   : TIM2中断函数
  193. * 输    入         : 无
  194. * 输    出         : 无
  195. *******************************************************************************/
  196. void TIM2_IRQHandler(void)
  197. {
  198.         if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update))
  199.         {
  200.                 RX=0;
  201.                 flag=1;//超出量程标志
  202.         }
  203.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);       
  204. }
  205. /********打印函数*******/
  206. void dispaly(void)
  207. {
  208.         if(average>=4000||flag==1)
  209.                 printf("超出量程\n");
  210.         else
  211.                 printf("测距:%dMM\r\n",average);       
  212. }
  213. /********清零函数*******/
  214. void clear(void)
  215. {
  216.                 flag=0;       
  217.                 num=0;
  218.                 sum=0;
  219.                 average=0;       
  220. }
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