【STM32 .Net MF开发板学习-22】超声波测距模块研究 推荐

智能小车目前已经可以通过各种方式进行遥控了，不过做到这一步还远远不够，我们需要智能小车有自己的“思维”，根据需要进行进退、转向或停止。要做到这一步，必须让智能小车有自己的感知“器官”，第一步我们先添加测距传感器，以后我们会陆续研究寻际、摄像头等传感器，让所谓的智能小车，更加“智能”。
目前市面上的超声波模块有两种硬件接口，一种是触发和脉冲输出方式，一种是串口通信（RS232），后一种编写通信接口程序比较简单，就是简单的串口编程，不过售价比较高。前一种对实时性要求很高，其测量精度和你的程序实现相关。
我们仅介绍前一种通信方式，模块的工作原理如下：
(1)采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号;
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间．
测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;
从超声波模块的工作原理我们就可以知道，测距和高电平持续的时间相关，我们只要能准确获取高电平的持续时间，就可以精确获得探测的距离。
当然如此高精度，用C#托管代码是无法直接开发的，需要我们采用C/C++代码开发，并且必须用时钟进行信号采集，然后封装成一个接口供上层托管代码调用。



（实际测试发现，该超声波的测量精度还是蛮高的，是3mm级别的）

接线方式如下：

序号	超声波模块	.NET MF开发板
1	Echo	PA0
2	Trig	PC4
3	（GND）	GND
4	（VCC）	3.3v

封装后的托管库如下：
using System;

namespace YFSoft.Hardware

{

public sealed class Ultrasonic

{

public Ultrasonic(byte timer, int pin);

public uint GetValue();

}

}

相关的测试代码如下：
public static void Main()

{
//超声波探头
//Timer2 - 1（必须是1） PA0（必须是PA0） - Echo PC4(可以任选一个空闲Pin脚) - 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);
}
}
使用非常简单，通过一个简单的GetValue函数就可以获取超声波模块的测距值了，所以这里就不过多介绍了，如果和智能小车配合使用，其安装后的效果图如下：



和智能小车相配合，而表现出一定智能的代码，我们在后续的博文中再进行介绍，不过相关这部分的示例源码已经在本文的末尾列出，性急的网友可以先参考一下。

（1）、小车底盘
http://item.taobao.com/item.htm?id=7218838776
（2）、四路直流电机驱动器
http://item.taobao.com/item.htm?id=7218717808
（3）、.NET Micro Framework开发板
http://item.taobao.com/item.htm?id=7117999726
（4）、超声波模块
http://item.taobao.com/item.htm?id=8596342452

注：需要红牛开发板固件在 V1.1.0以上

本文源码：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/UltrasonicTest.rar
本文源码：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/MF_Car_01.rar
本文源码：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/ PC_Control_01.rar
MF快速参考： .NET Micro Framework 快速入门

MF中文讨论组：http://space.cnblogs.com/group/MFSoft/

[b]最近参加了2010中国十大杰出IT博客大赛，请大家投票支持一下，谢谢！[/b]

http://2010blog.51cto.com/1635641