基于 STM32 芯片仿真的倒车测距提示系统

LAMIMvNaHSZu

212人浏览 · 2026-03-12 11:11:49

LAMIMvNaHSZu · 2026-03-12 11:11:49 发布

基于stm32芯片仿真的倒车测距提示系统包含演示视频报告 proteus仿真 keil代码以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，LM016L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灯关闭，小车停止。

前言

最近搞了个基于 STM32 芯片仿真的倒车测距提示系统，感觉还挺有意思的，今天就来跟大家分享一下。这个系统能实现倒车时测量车辆与障碍物的距离，并且根据不同距离给出相应提示，下面就详细说说整个系统的搭建过程。

系统概述

整个系统是以 STM32 为最小系统电路进行连接的。主要用到了按钮来控制系统开关，SRF04 超声波传感器采集倒车时与障碍物的距离，LM016L 液晶显示屏实时显示汽车与障碍物的距离。另外，还搭配了蜂鸣器和 LED 提示灯，根据不同的距离情况给出不同的提示。具体规则如下：

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 灯关闭，小车停止。

Proteus 仿真

先说说 Proteus 仿真这部分。在 Proteus 里搭建好整个系统的电路，把 STM32 最小系统、按钮、SRF04 传感器、LM016L 显示屏、蜂鸣器和 LED 灯都连接好。下面是部分 Proteus 仿真图：

[此处可插入 Proteus 仿真图]

连接的时候要注意各个引脚的对应关系，比如 SRF04 的触发引脚和回声引脚要连接到 STM32 合适的 GPIO 口，这样才能正常采集距离数据。

Keil 代码实现

接下来就是 Keil 代码部分了。下面是部分关键代码和简单分析。

初始化 GPIO 口

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 配置按钮引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 SRF04 触发引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 SRF04 回声引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置蜂鸣器引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 LED 引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 LM016L 相关引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

这段代码主要是初始化各个外设用到的 GPIO 口。不同的引脚根据其功能配置成输入或者输出模式，比如按钮是输入模式，SRF04 的触发引脚和蜂鸣器、LED 引脚是输出模式。

SRF04 测距函数

float GetDistance(void)
{
    uint32_t time = 0;
    float distance = 0;

    // 触发 SRF04
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
    Delay_us(20);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);

    // 等待回声信号
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2) == 0);

    // 开始计时
    TIM_SetCounter(TIM2, 0);
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2) == 1);
    time = TIM_GetCounter(TIM2);

    // 计算距离
    distance = (float)time * 0.017;

    return distance;
}

这个函数用来获取 SRF04 测量的距离。先给 SRF04 一个 20us 的触发信号，然后等待回声信号。当回声信号到来时开始计时，回声信号结束时停止计时，根据计时时间和声音在空气中的传播速度计算出距离。

主函数

int main(void)
{
    float distance = 0;

    GPIO_Configuration();
    TIM_Configuration();
    LCD_Init();

    while (1)
    {
        // 读取按钮状态
        if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0)
        {
            // 系统开启
            distance = GetDistance();

            // 在 LCD 上显示距离
            LCD_DisplayDistance(distance);

            // 根据距离控制蜂鸣器和 LED
            if (distance > 100)
            {
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
            }
            else if (distance > 50 && distance <= 100)
            {
                GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
            }
            else if (distance > 30 && distance <= 50)
            {
                GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
                LED_Flash();
            }
            else
            {
                GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
                // 小车停止代码（这里省略具体实现）
            }
        }
    }
}

主函数里先初始化 GPIO、定时器和 LCD。然后在循环里不断读取按钮状态，当按钮按下时系统开启。获取 SRF04 测量的距离，在 LCD 上显示出来，并且根据距离情况控制蜂鸣器和 LED。