本文介紹基于STM32F407的KS103超聲波模塊的使用，包含使用注意事項以及代碼配置，同時會附上本人在開發(fā)時遇到的問題以及解決方法。

KS103模塊使用串口/IIC接口與主機通信，自動響應主機的iic/串口控制指令。

包含溫度補償?shù)木嚯x探測，同時可以在1ms內檢測光強。

探測范圍 1cm～800cm及 1cm～1000cm(10 米)

5s 未收到 I2C 控制指令自動進入 uA 級休眠，并可隨時被主機 I2C 控制指令喚醒

TTL串口模式

在 KS103 上連線引腳上標識有：VCC、SDA/TX、SCL/RX、GND 及 MODE。模塊在上電之前，MODE 需要接 0V 地，上電后模塊將工作于 TTL 串口模式。如果KS103在上電后再將 MODE 引腳接 0V 地，模塊將仍然工作于 I2C 模式。因此，TTL 串口模式時需要 5 根線來控制，其中 VCC 用于連接+5V（3.0～5.5V 范圍均可）電源（1），GND用于連接電源地，SDA/TX 連接 MCU 或 USB 轉 TTL 模塊的 RXD，SCL/RX 引腳連接 MCU 或USB 轉 TTL 模塊的 TXD 。

在使用時最好使用5V標準電壓，電壓低會影響量程。

新到手的模塊默認串口地址是0xE8，可修改。

這里本人被坑了，因為我到手的模塊是別人用過的，被修改了地址但是不和我說，就是調試不出來。

當然也是我偷懶了，模塊在上電的時候背面的LED會閃爍，告訴用戶自身的地址，我沒在意。上電后快閃兩下是代表二進制的“1”，慢閃一下代表“0”，一共八位，盯著記錄就能獲得其地址。

串口模式很占用串口資源，我并沒有使用該模式進行開發(fā)，僅僅使用了官方的上位機進行測試，鑒定模組的好壞。

確認模組沒問題，選用IIC接口進行開發(fā)，這樣一條總線可以掛載多個模塊，只需要總線尋址便可。

I2C 模式

在使用iic模式時，硬件需要注意幾點：

SCL 及 SDA 線均需要由主機接一個 4.7K（阻值 1～10K 均可）電阻到 VCC ；I2C 通信速率建議不要高于 100kbit/s （因為模塊的iic最大速率只有100K）。

直接從代碼開始：

因為對速度要求不高，而且為了移植方便，采用軟件模擬iic。其實為了偷懶，模擬簡單呀。

老規(guī)矩，初始化iic。

void IIC_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB時鐘 //GPIOB8,B9初始化設置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 IIC_SCL=1; IIC_SDA=1; }

寫iic控制函數(shù)，老掉牙的東西，全網都有。

//產生IIC起始信號 void IIC_Start(void){ SDA_OUT(); //sda線輸出 IIC_SDA=1; IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low delay_us(10); IIC_SCL=0;//鉗住I2C總線，準備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) } //產生IIC停止信號 void IIC_Stop(void){ SDA_OUT();//sda線輸出 IIC_SCL=0; IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high delay_us(10); IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//發(fā)送I2C總線結束信號 delay_us(10); } //等待應答信號到來 //返回值：1，接收應答失敗 // 0，接收應答成功 u8 IIC_Wait_Ack(void){ u8 ucErrTime=0; SDA_IN(); //SDA設置為輸入 IIC_SDA=1;delay_us(6); IIC_SCL=1;delay_us(6); while(READ_SDA) { ucErrTime++; if(ucErrTime>250) { IIC_Stop(); return 1; } } IIC_SCL=0;//時鐘輸出0 return 0; } //產生ACK應答 void IIC_Ack(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=0; delay_us(10); IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; } //不產生ACK應答 void IIC_NAck(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=1; delay_us(10); IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; } //IIC發(fā)送一個字節(jié) //返回從機有無應答 //1，有應答 //0，無應答 void IIC_Send_Byte(u8 txd){ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低時鐘開始數(shù)據(jù)傳輸 for(t=0;t<8;t++) { IIC_SDA=(txd&0x80)>>7; txd<<=1; delay_us(10); //對TEA5767這三個延時都是必須的 IIC_SCL=1; delay_us(10); IIC_SCL=0; delay_us(10); } } //讀1個字節(jié)，ack=1時，發(fā)送ACK，ack=0，發(fā)送nACK u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){ unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA設置為輸入 for(i=0;i<8;i++ ) { IIC_SCL=0; delay_us(10); IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; delay_us(5); } if (!ack) IIC_NAck();//發(fā)送nACK else IIC_Ack(); //發(fā)送ACK return receive; }

寫KS103的控制函數(shù)

u8 KS103_ReadOneByte(u8 address, u8 reg) { u8 temp=0; IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(reg); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address + 1); //進入接收模式 IIC_Wait_Ack(); delay_us(50); //增加此代碼通信成功?。?！ temp=IIC_Read_Byte(0); //讀寄存器3 IIC_Stop();//產生一個停止條件 return temp; } void KS103_WriteOneByte(u8 address,u8 reg,u8 command) { IIC_Start(); IIC_Send_Byte(address); //發(fā)送寫命令 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(reg);//發(fā)送高地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(command); //發(fā)送低地址 IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop();//產生一個停止條件 }

這里依照了模塊的指令發(fā)送流程：

探測指令從 0x01 到 0x2f，數(shù)值越大，信號增益越大。

獲取距離數(shù)據(jù)

KS103_WriteOneByte(0XD2,0X02,0XB0); delay_ms(100); range1 = KS103_ReadOneByte(0xD2, 0x02); range2 = KS103_ReadOneByte(0xD2, 0x03);

每一幀的探測指令格式為：

KS103_WriteOneByte(0XD2,0X02,0XB0);中，0xd2為模塊的地址，02為寄存器地址，0xB0為控制命令。

在發(fā)送探測指令后需要等待一段時間才可通過iic總線獲取數(shù)據(jù)，過早的查詢總線會獲得0XFF。在讀取總線數(shù)據(jù)時除了需要發(fā)送模塊iic的地址，還需要將模塊iic的地址加1，而且在之后必須要等待，才能獲取完整的數(shù)據(jù)。因為返回的是16位數(shù)據(jù)，所以這里我采用執(zhí)行兩次KS103_ReadOneByte（）函數(shù)。

在這些都處理完之后我將采集到的數(shù)據(jù)輸出到串口，發(fā)現(xiàn)并不能成功，range1和range2的值并不變。最后發(fā)現(xiàn)我是用的是0xBC探測指令，最大耗時87MS，而我只延時50ms。通過修改探測指令和延時時間均可解決問題。

編輯：jq