基于stm32单片机的超声波测距显示倒车雷达提醒报警系统Proteus仿真

资料编号：145

下面是视频讲解：

145-基于stm32单片机的超声波测距显示倒车雷达提醒报警系统Proteus仿真（源码+原理图+仿真+论文）

设计内容

本次嵌入式课程设计综合实验的内容为倒车测距系统。以proteus+ keilU5为模拟硬件基础，完成定时器timer2、LED显示、蜂鸣器报警、超声波SRF04测距等多项任务。

设计方案

以stm32为最小系统电路进行连接，按钮控制系统开关，使用SRF04采集倒车，LCD1602液晶显示屏显示汽车距离障碍物的实时距离。当距离障碍物大于100cm时，小车自由倒退，蜂鸣器、LED提示灯关闭，车辆正常倒退；当距离障碍物大于50cm小于100cm时，蜂鸣器报警，LED灯关闭，车辆正常倒退；当距离障碍物大于30cm小于50cm时，蜂鸣器报警，LED灯闪烁提示，车辆正常倒退；当距离障碍物小于30cm时，蜂鸣器报警，LED灯闪烁提示，小车停止。

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  stm32单片机最小系统讲解：

电源

电就是MCU要吃的饭，不吃饭，stm32芯片肯定不能工作。
stm32最小系统板需要5v和3.3v两种电压，一般可以直接通过USB提供5v电压，也可以用电源适配器提供5V电压。而3.3v电压可以通过稳压芯片如ASM1117-3.3v等，把5v电压降为3.3v输出。
参考电源电路如下：

图中J1是USB接口，提供的5v电压经过ASM1117-3.3v后降为3v3,C1,C2(10*10^4pF=0.1u)用于电源滤波，高频滤波用小电容，低频滤波用大电容。D3是一个led用以指示电源工况，其上的R1 510R即510.0Ω用以限流，防止led灯烧坏。
J3也是一个USB接口，提供5v电压，同时它也是一个模拟串口，其D-和D+引脚与ch340相应引脚连接构成一个串口设备。
stm32吃的是3v3将其VDD和VSS引脚分别连接到3v3和GND，就解决了stm32的吃饭问题。

注意：VBAT是stm32芯片的备用3.3v电源输入端，当没有备用电源是也需要将VBAT接到VDD上去。
VDDA和VSSA是模拟电源输入口，用以给stm32芯片内部ADC，复位电路供电因此必须分别接到VDD和VSS上。

复位电路

人工作久了容易自闭、精神恍惚，这时需要睡一觉就以重新焕发活力。stm32工作久了也容易“精神恍惚”————程序跑飞，也需要复位。

stm32的NRST引脚是复位信号接收引脚与RESET相连，芯片低电平复位。如上图所示，当芯片刚上电时，电容充电导通，此时RESET=0，芯片复位；当按下复位按钮时，RESET接地，芯片复位。

晶振电路

晶振是芯片的心跳，每一次脉冲激励芯片执行一条指令，因此晶振的重要性不言而喻。

上图是stm32的晶振电路，8M无源晶振，其中R9（1M）用于稳定晶振的脉冲波形，C8(20P)和C9(20P)一方面构成晶振起振的必要回路，另一方面匹配电容，同时还具有调节晶振电路频率的作用。

注意：OSC32IN是外部32.768K晶振输入口，可以直接接时钟信号，也可以不洁作IO用。OSCIN是外部系统时钟输入信号，可以接时钟信号，也可以不接做IO口用，此时stm32用芯片内部的RC电路起振产生时钟信号。

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超声波部分程序示例：

int main(void){
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断向量分组 2
    //io初始化
    GPIO_MOTOR_INIT();//电机引脚，led灯，蜂鸣器初始化
    GPIO_SRF04_INIT();//超声波引脚
    GPIO_KEY_INIT();//按键引脚
    //定时器初始化
    Tim1_Init();
    Tim2_Init();
    //1602液晶
  LCD_init();    //LCD1602初始化
    LCD_clr();//LCD清屏幕
     //主循环
    while (1)         
    {    
        if(!k1)//开始停止按键
        {
            while(!k1);
            LCD_clr();//清屏幕
            start_stop_bit=!start_stop_bit;//切换模式
            if(start_stop_bit)///运行状态下显示下面字符
            {
                sprintf(dis0,"====Reverse====\n");//更新显示      
                LCD_Write_String(0,0,dis0);//
            }        
            else
            {
                beep =0;//关蜂鸣器
                TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器2 
                LED = 1;//关灯            
            }            
        }    
        if(start_stop_bit)    //运行状态
        {        
            //超声波测距 
            SRF04(0);
            car_bizhang(); //小车状态函数
            sprintf(dis0,"%3.0fCM\n",JuLi[0]);//更新显示      
            LCD_Write_String(5,1,dis0);
            //delay_ms(50);
        }
    }

}

/*************************************************************************************************/    
 void SRF04(unsigned char ch)  //超神波测量函数
{
    int delay=0xFf;
    u16 tim;
        GPIO_ResetBits(SRF04_PORT,SRF04_TR_PIN);    

    delay_us(20);
    GPIO_SetBits(SRF04_PORT,SRF04_TR_PIN);
    while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,SRF04_ECHO_PIN));
    TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
    while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,SRF04_ECHO_PIN));
    TIM_Cmd(TIM1,DISABLE);
    tim = TIM_GetCounter(TIM1);
    JuLi[ch]=tim/58.0;
    TIM1->CNT=0; 
}
/*************************************************************************************************/    
void car_f(void) //前进
{
    ena =1;
    ena1=1;
    in_b =0;
    in_b1=0;
    in_f=1;
    in_f1=1;
}
void car_b(void) //后退
{
    ena =1;
    ena1=1;
    in_b =1;
    in_b1=1;
    in_f=0;
    in_f1=0;
}
void car_s(void) //停止
{
    ena =0;
    ena1=0;
    in_b =0;
    in_b1=0;
    in_f=0;
    in_f1=0;
}
/*************************************************************************************************/    
void car_bizhang(void) //报警函数  
{
        car_b();
        if(JuLi[0]<30)//小车距离小于30cm  开蜂鸣器,开led灯闪烁
            {
                    beep =1;//开蜂鸣器
                    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定时器2 用于led闪烁
                    car_s();
            }
        else if(JuLi[0]<50)//小车距离小于50cm  开蜂鸣器,开led灯闪烁
            {
                    beep =1;//开蜂鸣器
                    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定时器2 用于led闪烁
            }
            else     if(JuLi[0]<100)//小车距离小于100cm  开蜂鸣器
            {
                beep =1;//开蜂鸣器
                TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器2 
                LED = 1;//关灯
            }
            else
            {
                beep =0;//关蜂鸣器
                TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器2 
                LED = 1;//关灯            
            }

}

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