智能车制作

标题: 【原创】K60之超声波测速方案（本人已验证） [打印本页]

作者: andyxu 时间: 2014-5-23 13:57
标题: 【原创】K60之超声波测速方案（本人已验证）
技术不高，只为分享。

   有帖子说，因为看见“周期最好60ms以上，所以就不太想用超声波了”，确实，在没看到王童鞋的“建议重新学习计数器/定时器”时，我还没有什么灵感和想法。
   以前没灵感是因为野火的三天学会K60只给出了pit_init周期中断函数，如果用周期中断对超声波的高电平测时间显然不可能，偶然发现了PIT模块中的Timer Load Value Register (PIT_LDVALn)、Current Timer Value Register (PIT_CVALn)这两个寄存器。
   PIT模块用bus_clock作频率源，从PIT_LDVALn递减到0，产生中断又装载PIT_LDVALn值。那么为测量echo端的高电平时间，只要知道如下图所示的第二个时间节点时的PIT_CVALn值就行。根据公式（PIT_LDVALn - PIT_CVALn）*总线时钟周期*声速/2。
[attach]60134[/attach]
实现过程如下：
1.trig脚  简单随意的来个10微秒以上的脉冲；
2.echo脚设成跳变沿触发中断，在第1步之后，开启引脚中断；
         在第一个上升沿中断开启 PITn中断，中断周期可以设定为60毫秒（这个值PIT_LDVALn 自己设定）；
         在第二个下降沿中断读取PIT_CVALn值，然后关闭PITn定时器和IO口中断，结束此次测量。
3.还有注意PITn产生中断就说明没有接收到返回来的波，（即前面没障碍或很远），也结束此次测量。

   虽然还没用砖头测试，但是测墙面还是很准的，1.5m还是可以保证的（若以直道4m/s的速度，假设完成一次测距要100ms，那么小车走过的距离是40cm,因此1.5m应该可以了）。

通过这次我发现仅用提供的库可能还是不够的,得看看K60内部强大的资源了。

作者: 小洋洋 时间: 2014-5-23 19:03
新版的野火库已经有PIT计时功能。

作者: wensenchao 时间: 2014-5-23 19:58

我能说我一直用PIT_CVAL0测算法的运行时间么

作者: andyxu 时间: 2014-5-23 20:53

wensenchao 发表于 2014-5-23 19:58
我能说我一直用PIT_CVAL0测算法的运行时间么

自己研究得比较少，拿来主义多一点，所以……

作者: 仰望，蘫迗 时间: 2014-5-23 21:46
用周期中断对超声波的高电平测时间是可以实现的`~~~

作者: 开灰机的灰机 时间: 2014-5-23 21:57
野火库里不是有个什么PIT_TIME_GET

这个就是读的PIT_LDVALn 值吧

作者: andyxu 时间: 2014-5-23 22:14

仰望，蘫迗发表于 2014-5-23 21:46
用周期中断对超声波的高电平测时间是可以实现的`~~~

我知道是可以的，只是不太妥当，有更好更精确的方法而已

作者: andyxu 时间: 2014-5-23 22:15

开灰机的灰机发表于 2014-5-23 21:57
野火库里不是有个什么PIT_TIME_GET

这个就是读的PIT_LDVALn 值吧

直接读寄存器就可以了

作者: emper 时间: 2014-5-24 13:48
是定时器的输入捕捉吗

作者: andyxu 时间: 2014-5-24 20:42

emper 发表于 2014-5-24 13:48
是定时器的输入捕捉吗

普通的IO中断

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-2 01:21
我用的也是野火的库，咋没找到PIT_CVALn呢，还希望指点一下啊

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-2 01:22

仰望，蘫迗发表于 2014-5-23 21:46
用周期中断对超声波的高电平测时间是可以实现的`~~~

能不能详细的说下方法啊？？

作者: 仰望，蘫迗 时间: 2014-6-2 21:30

碛北的孤狼发表于 2014-6-2 01:22
能不能详细的说下方法啊？？

直接用周期性中断写个计数器就行了

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-2 21:35

仰望，蘫迗发表于 2014-6-2 21:30
直接用周期性中断写个计数器就行了

哦，谢谢啦，那我试试吧

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 20:24

wensenchao 发表于 2014-5-23 19:58
我能说我一直用PIT_CVAL0测算法的运行时间么

能不能请教你一下，你是如何用PIT_CVAL0算时间的吗？就拿超声波来说吧，返回的高电平的时间如何算啊。我的野火的库里只有PIT_CVAL0 没有找到PIT_CVALn啊？？

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 20:27

仰望，蘫迗发表于 2014-5-23 21:46
用周期中断对超声波的高电平测时间是可以实现的`~~~

能不能请教你一下，如何周期中断来测高电平的时间啊？如果说用普通IO中断的话，那如何找到高电平的时间呢？想了好久还是没想明白，能不能指点一下哦！

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 21:01
在第一个上升沿中断开启 PITn中断，中断周期可以设定为60毫秒（这个值PIT_LDVALn 自己设定）；
在第二个下降沿中断读取PIT_CVALn值，能不能问下你的第一个上升沿中断，第二个下降沿中断，是如何识别出来的吗？？

作者: 仰望，蘫迗 时间: 2014-6-3 21:24

碛北的孤狼发表于 2014-6-3 20:27
能不能请教你一下，如何周期中断来测高电平的时间啊？如果说用普通IO中断的话，那如何找到高电平的时间呢 ...

我们是用跳变沿捕捉的，上升沿的时候读个计数器值，然后下降沿再读一次，两次作差就是了

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 21:56

仰望，蘫迗发表于 2014-6-3 21:24
我们是用跳变沿捕捉的，上升沿的时候读个计数器值，然后下降沿再读一次，两次作差就是了

哦。知道啦，谢谢啦

作者: andyxu 时间: 2014-6-3 21:57

碛北的孤狼发表于 2014-6-3 21:56
哦。知道啦，谢谢啦

就是这样的，喵

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 21:59

andyxu 发表于 2014-6-3 21:57
就是这样的，喵

那个总线的时钟周期咋找到呢？

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-3 22:05

碛北的孤狼发表于 2014-6-3 21:56
哦。知道啦，谢谢啦

那时钟周期咋找到啊？？能不能指教下哦?

作者: andyxu 时间: 2014-6-4 08:11

碛北的孤狼发表于 2014-6-3 22:05
那时钟周期咋找到啊？？能不能指教下哦?

你可以自己配置各个时钟的频率  在 k60_fire.h里面
/********************* 自定义时钟频率分频因子 ********************/
#include "Fire_kinetis_MCG_CFG.h" //参考这文件可以选配 PRDIV、VDIV 。定义MCG分频因子：
#define PRDIV          19       // MCG_CLK_MHZ = 50u/(PRDIV+1)*(VDIV+24)
#define VDIV             16
#define CORE_DIV       0       //  core = mcg/ ( CORE_DIV  + 1 )
#define BUS_DIV          1       //  bus  = mcg/ ( BUS_DIV + 1 )
#define FLEX_DIV       1       //  flex = mcg/ ( FLEX_DIV  + 1 )
#define FLASH_DIV       3       //  flash= mcg/ ( FLASH_DIV + 1 )
/***********************************************************************/

作者: 碛北的孤狼 时间: 2014-6-4 09:13

andyxu 发表于 2014-6-4 08:11
你可以自己配置各个时钟的频率在 k60_fire.h里面
/********************* 自定义时钟频率分频因子 ...

哦。谢谢啦

作者: BMN李 时间: 2014-6-20 09:44
你是怎么判断上升沿和下降沿的？跳变沿进入中断，然后判断电平？

作者: andyxu 时间: 2014-6-20 10:13

BMN李发表于 2014-6-20 09:44
你是怎么判断上升沿和下降沿的？跳变沿进入中断，然后判断电平？

跳变沿进入中断，然后用PIT里面的时钟定时

作者: BMN李 时间: 2014-6-20 10:42

andyxu 发表于 2014-6-20 10:13
跳变沿进入中断，然后用PIT里面的时钟定时

知道啊。我问的是怎么判断上升沿和下降沿。。。

作者: andyxu 时间: 2014-6-20 14:11
以K60为例，不是GPIO都有中断功能配置一下就行

作者: 尘梦忆无言 时间: 2014-6-27 22:05
请问大神，我用的超声波在检测地面的时候测距挺准的，但是在检测面积比较小的东西，比如砖头和手掌的时候，在上升沿采集的数据会停止不变，这样算出来的距离就是乱的。不知道大神有木有遇到，肿么破啊？

作者: andyxu 时间: 2014-6-27 22:34

尘梦忆无言发表于 2014-6-27 22:05
请问大神，我用的超声波在检测地面的时候测距挺准的，但是在检测面积比较小的东西，比如砖头和手掌的时候， ...

在上升沿采集的数据停止不变是什么意思，我测试过，如果是障碍（两块砖头叠起来）那个侧面还是能检测的，

作者: 尘梦忆无言 时间: 2014-6-28 11:20

andyxu 发表于 2014-6-27 22:34
在上升沿采集的数据停止不变是什么意思，我测试过，如果是障碍（两块砖头叠起来）那个侧面还是能检测的， ...

计算距离用的是高电平的时间，就是在上升沿和下降沿分别采集T口返回来的数值（我们用的是T口作为接收端），红色是上升沿采回来的值，黄色是在下降沿采回来的值，另一个是计算的距离，正常的情况下红色是和黄色的波形相近的，计算出来的距离就很正常，但是有时候红色的就不变，不知道是为什么。不知道这是为什么啊？大神的波形是什么样的啊？
[attach]61349[/attach]

作者: 尘梦忆无言 时间: 2014-6-28 11:21

尘梦忆无言发表于 2014-6-28 11:20
计算距离用的是高电平的时间，就是在上升沿和下降沿分别采集T口返回来的数值（我们用的是T口作为接收端） ...

下边的图蓝色是下降沿和上升沿的差值

作者: v8266 时间: 2014-6-29 20:03

仰望，蘫迗发表于 2014-6-3 21:24
我们是用跳变沿捕捉的，上升沿的时候读个计数器值，然后下降沿再读一次，两次作差就是了

如果你读到的这个计数值已经很小的话，那不是还没有等到下降沿就产生中断了？

作者: 仰望，蘫迗 时间: 2014-6-29 20:56

v8266 发表于 2014-6-29 20:03
如果你读到的这个计数值已经很小的话，那不是还没有等到下降沿就产生中断了？

那就看你计时器的频率咯

作者: 重生 时间: 2014-6-29 21:24
哈哈，我记得我好像说过周期60ms这个问题，也是在王大神的帖子下面，但不知道楼主说的是不是我咯

。。。。这个方案肯定是可行的，但是我更担心超声波的是它的探测范围，太广会引入干扰，不过我也没有尝试过，当时为了省这个麻烦就直接换了方案了，但是看貌似有人已经做出来了而且效果不错。。楼主是如何做的？

作者: v8266 时间: 2014-6-29 21:38
你好，我按照你的说法谢了下面的代码，但是没反应，能否帮我看看

主函数
  if(HC_SR04_start==0)
  {
Trig=1;
delayus(30);
Trig=0;
enable_irq(3 + 87);//使能PTD中断
HC_SR04_start=1;
  }

if(HC_SR04_start==1) //说明第一次进入中断，接收到高电平，超声波开始计时
{
   disable_irq(68+2); //关闭PIT2中断

   PIT_TCTRL(PIT2) &= ( ~PIT_TCTRL_TEN_MASK & ~PIT_TCTRL_TIE_MASK ); //关闭 PITn定时器、

PITn中断
   PIT_LDVAL2 = 60*50000;//给初值总线频率50M 60ms？

   PIT_TCTRL(PIT2) |= ( PIT_TCTRL_TEN_MASK | PIT_TCTRL_TIE_MASK ); //使能 PITn定时器,并开

PITn中断
   enable_irq(68+2);//使能PIT2

   HC_SR04_start=2;
}
else if(HC_SR04_start==2)//第二次中断
{
   timeend = PIT_CVAL2;
   disable_irq(3+87); //关闭PTD中断
   disable_irq(68+2); //关闭PIT2中断

   time    = 60*50000-timeend;
   distance  = time/50000*340/2;

   HC_SR04_start=0; //重新计算
}

作者: andyxu 时间: 2014-6-30 09:47

v8266 发表于 2014-6-29 21:38
你好，我按照你的说法谢了下面的代码，但是没反应，能否帮我看看

主函数

HC_SR04_start 这个标志位应该在中断里面进行改变的，也就是说上升沿到来置1，下降沿到来置2，还有 PIT不需要用到中断

作者: v8266 时间: 2014-6-30 10:43

andyxu 发表于 2014-6-30 09:47
HC_SR04_start 这个标志位应该在中断里面进行改变的，也就是说上升沿到来置1，下降沿到来置2，还有 PIT ...

PIT不需要用到中断？不是60ms中断吗？

if(HC_SR04_start==0)  //主函数
{
   Trig=1;
   exti_init(PORTD,12,either_down);//还没有开中断
   delayus(30);
   Trig=0;
   enable_irq(3 + 87);//PTD
}

  DisableInterrupts; //中断函数
  HC_SR04_start++;
  if(PORTD_ISFR & (1 << 12))       //PTD12触发中断
  {
PORTD_ISFR  |= (1 << 12);       //写1清中断标志位
if(HC_SR04_start==1) //说明第一次进入中断，接收到高电平，超声波开始计时
{
   pit_init_ms(PIT2,60);
}
if(HC_SR04_start==2)
{
   timeend = PIT_CVAL2;
   disable_irq(3+87); //PTD
   disable_irq(68+2); //PIT
   time    =60*bus_clk_khz-timeend;
   distance  = time/bus_clk_khz*340/2;
   HC_SR04_start=0;
}
  }
  EnableInterrupts;

还是不行数据乱跳

作者: 寒江 时间: 2014-7-3 21:09
赞一个

作者: Jyoun 时间: 2014-7-7 12:28
赞～～我们另一组用128和超声波，检测50cm，2.8+稳定通过。

作者: Jyoun 时间: 2014-7-7 12:32
其实定时器可以一直开，记录两次中断时，定时器寄存器差值就行了，注意定时器记满后标志一下，再处理就行。没必要单独开关定时器。

作者: andyxu 时间: 2014-7-7 12:34

Jyoun 发表于 2014-7-7 12:32
其实定时器可以一直开，记录两次中断时，定时器寄存器差值就行了，注意定时器记满后标志一下，再处理就行。 ...

恩恩因为我理解的不够透彻，所以用的也就不够透彻，确实不必要频繁开关的，你说的对

作者: Jyoun 时间: 2014-7-7 12:38

andyxu 发表于 2014-7-7 12:34
恩恩因为我理解的不够透彻，所以用的也就不够透彻，确实不必要频繁开关的，你说的对

关键是，按我说的方法，可以做到n路（受外部中断限制，n也不能太大，不然也不准确）同时捕捉，比如我用超声波的同时，可以再捕捉rc遥控器的脉冲信号的宽度，而不需要单独操作定时器。

作者: andyxu 时间: 2014-7-7 12:44

Jyoun 发表于 2014-7-7 12:38
关键是，按我说的方法，可以做到n路（受外部中断限制，n也不能太大，不然也不准确）同时捕捉，比如我用超 ...

恩恩最大程度的利用资源并且简化了CPU的操作

作者: champer 时间: 2014-7-7 15:36
MARK

作者: ww2811 时间: 2014-7-7 23:06
超声波的摆法应该很特别的吧？你们怎么摆的？

作者: andyxu 时间: 2014-7-7 23:46

ww2811 发表于 2014-7-7 23:06
超声波的摆法应该很特别的吧？你们怎么摆的？

一般想法都是左右各一个嘛，高度、两间距、倾斜角度调节一下

作者: fltsqh 时间: 2014-7-8 19:44
这两个寄存器Timer Load Value Register (PIT_LDVALn)、Current Timer Value Register (PIT_CVALn)怎么调用啊，怎么查值，我写了一下，但IAR报错啊
N=PIT_LDVAL1_TSV;
n=PIT_CVAL1_TVL;
求大神指点！！！

作者: 傲气杰杰 时间: 2014-7-9 21:40
大神求教怎么写超声波、、、、

作者: andyxu 时间: 2014-7-9 23:31

fltsqh 发表于 2014-7-8 19:44
这两个寄存器Timer Load Value Register (PIT_LDVALn)、Current Timer Value Register (PIT_CVALn)怎么调用 ...

current_timer_val = PIT_CVAL0;

作者: 傲气杰杰 时间: 2014-7-10 13:35

开灰机的灰机发表于 2014-5-23 21:57
野火库里不是有个什么PIT_TIME_GET

这个就是读的PIT_LDVALn 值吧

我问下，PIT_TIME_GET这个函数的益处时间怎么设置？

作者: fltsqh 时间: 2014-7-11 13:28

andyxu 发表于 2014-7-9 23:31
current_timer_val = PIT_CVAL0;

不行啊，我这么写IAR会报错
Error[Pe020]: identifier "PIT_CVAL0" is undefined F:\智能车\程序\[拉普兰德K60固件库]LPLD_OSKinetis_V303\LPLD_OSKinetis_V3\project\测距3\app\LPLD_PeriodicInterrupt.c 78

作者: andyxu 时间: 2014-7-11 14:00

fltsqh 发表于 2014-7-11 13:28
不行啊，我这么写IAR会报错
Error: identifier "PIT_CVAL0" is undefined F:\智能车\程序\[拉普兰德K60固 ...

好吧，忘记说了，我的是野火库

作者: Bugs 时间: 2014-7-16 15:55

赞一个

作者: 夜夜夜夜丶 时间: 2014-7-16 16:39
你们有没有发生坡道和障碍的冲突！

作者: wuguangnan110 时间: 2014-7-16 16:59
厉害！

作者: 情绪控先森- 时间: 2014-7-16 18:16

wensenchao 发表于 2014-5-23 19:58
我能说我一直用PIT_CVAL0测算法的运行时间么

闻大神看看你超声波方案

作者: 情绪控先森- 时间: 2014-7-16 22:40
参考了你的贴子，其中：
在第一个上升沿中断开启 PITn中断，中断周期可以设定为60毫秒（这个值PIT_LDVALn 自己设定）；
在第二个下降沿中断读取PIT_CVALn值，然后关闭PITn定时器和IO口中断，结束此次测量。

请问上升沿还是下降沿触发的中断你是怎么判断的？

作者: 情绪控先森- 时间: 2014-7-16 23:14

仰望，蘫迗发表于 2014-6-3 21:24
我们是用跳变沿捕捉的，上升沿的时候读个计数器值，然后下降沿再读一次，两次作差就是了

怎么确定是上升沿还是下降沿触发的？

作者: 仰望，蘫迗 时间: 2014-7-17 02:18
两个都有

作者: andyxu 时间: 2014-7-17 06:35

情绪控先森- 发表于 2014-7-16 23:14
怎么确定是上升沿还是下降沿触发的？

就用了io口跳变沿

作者: 情绪控先森- 时间: 2014-7-17 14:16

andyxu 发表于 2014-7-17 06:35
就用了io口跳变沿

跳变沿怎么区分是上升沿还是下降沿啊？

作者: 情绪控先森- 时间: 2014-7-17 14:55

情绪控先森- 发表于 2014-7-16 23:14
怎么确定是上升沿还是下降沿触发的？

请问你是设置成跳变沿触发？还是上升沿触发？还是下降沿触发？然后怎么两次进入中断如何做的区分？

作者: andyxu 时间: 2014-7-17 15:32
恩恩，跳变沿触发，用一个变量记录上升和下降

作者: hcc12cumt 时间: 2015-4-4 21:13

小洋洋发表于 2014-5-23 19:03
新版的野火库已经有PIT计时功能。

你好，请问你有这个带计时功能的库函数吗？谢谢

作者: yuanxiyun 时间: 2015-5-22 21:38

wensenchao 发表于 2014-5-23 19:58
我能说我一直用PIT_CVAL0测算法的运行时间么

同学可以详细说一下，你是如何测算法的执行时间的，谢谢，

作者: 罩骁MI 时间: 2016-3-11 15:17
顶！！！！！！

作者: 784653186 时间: 2016-5-4 12:29
感谢楼主写超声波的思路以及王童鞋不用重复开启定时器的提示，事实证明这样写真的挺好用。

作者: 想什么呢 时间: 2017-7-19 19:26
楼主大大有写好的程序吗可不可以借我参考下最近快被超声波搞疯了

欢迎光临智能车制作 (http://111.231.132.190/)