关于用模拟信号输出的传感器做一个测距仪的介绍和研究

1方案介绍设计思路

做一个测距仪，需要几部分：

1. 信号采集；

2. 信号转换成距离；

3. 将距离显示出来；

这次在网上分别买了超声测距、红外测距、激光测距的模块，一直放那里没有试，等需要用的时候，发现就红外测距的模块有几根线，可以直接插到板子上用，那么就用红外测距模块了。

红外测距模块的型号是SHARP GP2D12，输出的信号是模拟电压信号，电压值跟距离有关，那么用板子采集分析这个电压，就能得到距离；分析模拟电压，需要用到ADC。本次使用基于GD32F450VET6的小红板，其中GD32F4系列MCU集成的ADC采样速率可达2.6M SPS，性能非常高。

2方案框图

信号换算成距离，ADC得到AD转换后的数据，但是跟距离还没有关联起来，需要用一个公式将ADC输出数据换算成一个距离值；这个模块的测程大概是10cm到80cm的样子，测了4组数据，分别是20cm、40cm、60cm、80cm距离时候的ADC输出值，将这四组数据拟合一个曲线出来，就可以得到全测程的距离计算公式了；实际拟合的时候用的是指数函数。

关于距离的显示，可以用串口显示，也可以用LCD显示，这里用了串口在调试的时候显示，调好了用OLED显示。

测试：

1.   while (1)

2.   {

3.        static uint8_t i;

4.        uint16_t adc_data;

5.        float m;

6.        uint8_t d;

7.        uint8_t d_lcd[2] = {0};

8.//        printf(" test%3d",i++);

9.        bsp_led_on(LED4);

10.        delay_ms(100);

11.        bsp_led_off(LED4);

12.        delay_ms(800);

13.        adc_data = adc_regular_data_read(ADC1);

14.        

15.        m = 160700 * pow(adc_data,-1.097);

16.        d = (uint8_t)m;

17.        

18.        printf(" %3d,adc:%5d,%2dcm",i++,adc_data,d);

19.        

20.        sprintf((char*)d_lcd,"%2d",d); // 打印到数组

21.        OLED_ShowString(0,0,"D:",16);

22.        OLED_ShowString(16,0,d_lcd,16);

23.        OLED_ShowString(32,0,"cm",16);

24.        adc_software_trigger_enable(ADC1,ADC_REGULAR_CHANNEL);

25.        

26.   }

用一根20cm杜邦线做参考，能测出距离，抬高一点点，也可以反应过来。