# USS-Distance

**Repository Path**: fx283/uss_distance

## Basic Information

- **Project Name**: USS-Distance
- **Description**: 基于STM32的超声波雷达测距系统
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 1
- **Created**: 2024-04-12
- **Last Updated**: 2024-10-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# USS_Distance

## 介绍
基于STM32的超声波雷达测距系统

<img src="./Hardware/PCB_3D.png" width="20%">

## 基础信息

1.  与传统的“单个模块实现一体式的发送接收声波”不同，本设计不是基于反射的原理进行的测距，而是直接测量声波在空气中传播的时延进行测距
2.  因此，本设计具有两块独立的控制单元，一个用来发送超声波，另一个用来接收超声波

<img src="./Hardware/实物-发送.png" width="20%">      <img src="./Hardware/实物-接收.png" width="14%"> 

<img src="./Hardware/setup.png" width="40%">

3.  此设计在原理上没有什么难点，就是测试时延，然后计算时间
4.  但是在实现上，比较难做的是如何进行两个控制单元之间的同步，即：接收端需要知道发送端是在什么时刻开始发送了声波的
5.  本设计采用了NRF24L01无线通信的方式进行同步，具体实现比较简单，可以看代码
6.  但是这个方式本身存在局限性，就是2.4G通信的速率不是特别固定，可能会存在一小部分的系统误差（还试过一种2.4G开关量的模块，不行，延时更大，而且接收端输出的电平并不是完全和输入端保持一致的，而是一种类似于方波的信号）
7.  因此测量得到的数据，进行了卡尔曼滤波，得到相对平滑稳定的距离数据，进行显示


<img src="./Hardware/卡尔曼滤波.png" width="20%">


## 设计使用到的模块链接
1.  [STM32F103C8T6 mini进口原装芯片单片机 ch340 ARM架构最小系统板](https://item.taobao.com/item.htm?_u=u2n19rn6930e&id=735351168550&spm=a1z09.2.0.0.45232e8dmODNzZ)

<img src="https://gw.alicdn.com/imgextra/i3/2207299744183/O1CN01rBw2Ii1glrgj27zxZ_!!2207299744183.png_.webp" width="20%">

2.  [【优信电子】原装正品 绑定 NRF24L01+ 功率加强版 2.4G无线模块](https://item.taobao.com/item.htm?_u=u2n19rn6b8e5&id=522554923950&spm=a1z09.2.0.0.45232e8dmODNzZ)

<img src="https://gw.alicdn.com/imgextra/i1/2658592015/TB2kBhhXjjmJKJjy0FjXXcLnFXa_!!2658592015.jpg_Q75.jpg_.webp" width="20%">

3.  [0.91/0.96/1.3寸 OLED显示液晶屏模块 IIC/SPI液晶串口屏](https://item.taobao.com/item.htm?_u=u2n19rn6ca7d&id=562145367495&spm=a1z09.2.0.0.45232e8dmODNzZ)

<img src="https://gw.alicdn.com/imgextra/i4/2658592015/O1CN0179oOrt1QkuuKVKyGZ_!!2658592015.jpg_Q75.jpg_.webp" width="20%">

4.  [【优信电子】超声波测距模块 超声波模块 HC-SR04 超声波传感器](https://item.taobao.com/item.htm?_u=u2n19rn65e4b&id=522573626688&spm=a1z09.2.0.0.45232e8dmODNzZ)

<img src="https://gw.alicdn.com/imgextra/i1/2658592015/TB2ICvSXlOBJuJjy1XdXXXIXVXa_!!2658592015.jpg_Q75.jpg_.webp" width="20%">

5.  [物联电子2.4G无线模块8路开关量免编程点动/自锁模式可调120米](https://item.taobao.com/item.htm?_u=u2n19rn663f6&id=621650681450&spm=a1z09.2.0.0.45232e8dmODNzZ&sku_properties=-4:-8)

（还试过的一种2.4G开关量的模块，不行，延时更大，而且接收端输出的电平并不是完全和输入端保持一致的，而是一种类似于方波的信号）

<img src="https://gw.alicdn.com/imgextra/i1/2206891071111/O1CN01TR772a1K4swtAjSPE_!!2206891071111.jpg_Q75.jpg_.webp" width="20%">



## 引脚连接说明
1.  详见原理图文件

## 使用说明

1.  基于CubeIDE的软件代码使用宏定义来区分发送和接收
2.  基于Keil软件的代码分开为两个工程区分发送和接收
3.  两个IDE实现的效果相同
4.  校准部分的数据会受到环境的局限性，建议实测，并更新黄色底的区域数据，自动计算出拟合公式，填入代码中即可


<img src="./Hardware/校准.png" width="70%">