HC-SR04软件包使用优化

发布于 2021-08-11 15:07:34 浏览：1755 订阅该版

**1.	背景**
最近在用到SR04超声波测距，使用了SR04软件包，还比较好用。刚开始还比较正常，后来偶尔会出现程序被卡死的情况，经过排查发现程序被卡在了读取传感器数据的地方res = rt_device_read(device, 0, &sensor_data, 1); 感觉比较奇怪就查了一下软件包的代码，并发现了问题所在。

**2.	问题排查**
2.1	发现程序会卡在读取传感器数据的地方后，就开始看软件包代码sensor_hc_sr04.c文件，找到读取数据的函数sr04_get_distance(void)，这里面，在发出了10us的TRIG触发信号后，使用while循环死等，等待输出回响信号ECHO引脚高电平的出现。而若超声波传感器收不到回波，回响信号的高电平不会出现，程序也就会在这里死等下去，也就卡死在了这里。

![yyy.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210811/02ef9c05a6311e77f5c7f6575f08bbb6.png)

2.2	同一个传感器为什么传感器的回波信号会突然没有了呢，下面就排查了一下传感器本身，原来是电源线连接不牢靠（用的杜邦线连接），偶尔由于震动或者触碰导致传感器的电源不稳定，传感器断电后不再工作了，程序还继续调用读取距离，所以就在发出了触发信号后死等了，后来把电源连接线固定牢固后就没再出现过问题了。

2.3	虽然我的问题解决了，但是如果以后再出现类似的情况，或者其他原因导致超声波回波又没接收到，那岂不是又要卡死了，所以感觉这里死等不行，等待一段时间收不到回波信号的话得让程序能跳出去才行。

**3.	优化处理**
根据上面的分析，觉得在这里while循环等待回波信号的过程中增加个延时，但是又不能延时太长，否则会影响测距的精度。于是计算一下，(10us * 340m/s) / 2 = 0.17cm = 1.7mm。根据SR04的手册，SR04测量的最短距离是2cm，测量精度是3mm，因此延时10us对测量结果影响不大，可以满足。
但是也不能让程序一直在这里等啊，还得增加一个超时判断，当长时间接收不到回波信号，得让程序跳出去，然后判断是否需要重新初始化sr04设备。SR04的最大测量距离是4m，T = (4m * 2) / 340m/s ≈ 0.0236s = 23.6ms。因此这里当等待超过约24ms时，就让程序跳出去，并返回一个异常的距离回去（-1），这样后端的程序就可以以此来判断问题并进行相应的处理。
根据上面分析和计算，程序中增加如下代码：

![rrr.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210811/d146227d0120e8791005ae9a4848a589.png)

**4.	运行结果**
上面程序修改后，测量结果跟修改之前的一样。而且在使用中拔掉传感器供电，程序也能正常运行，并且应用根据这里返回的结果判断，重新初始化注册SR04设备，当传感器供电恢复后，能立即测量并打印出测量结果。