US-016是市场上唯有的一款模拟量输出的超声波测距模块，输出的模拟电压和距离值成正比，可以方便的和其他系统相连，US-016工作稳定可靠。
US-016超声波测距模块可实现2cm~3m的非接触测距功能，供电电压为5V，工作电流为3.8mA，支持模拟电压输出，工作稳定可靠。本模块根据不同应用场景可设置成不同的量程（大测量距离分别为1m和3m）；当Range管脚悬空时，量程为3m。US-016能将测量距离转化为模拟电压输出，输出电压值与测量距离成正比。
一、模块来源
二、规格参数
工作电压：3.3V-5V
工作电流：3.8MA
感应角度：小于15度
探测距离：2CM-300CM
探测精度：0.3CM+1%
输出方式: 模拟电压
管脚数量：4 Pin
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【能够判断前方障碍物距离的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
模块上电后，系统首先判断 Range 引脚的输入电平，根据输入电平状态来设置不同的量程。当 Range 引脚为高电平时，量程为 3m，当 Range 管脚为低电平时，量程为 1m。然后，系统开始连续测距，同时将测距结果通过模拟电压在 Out 管脚输出。当距离变化时，模拟电压也会随之进行变化。模拟电压与测量距离成正比，模拟电压的输出范围是0~Vcc。
- 当系统量程为 1m 时，测量距离为：L = 1024*Vout/Vcc（mm）。当输出电压为 0V 对应距离为 0m，输出 Vcc 对应为 1.024m。
- 当系统量程为 3m 时，测量距离为：L = 3096*Vout/Vcc（mm）。 当输出电压为 0V 对应距离为 0m，输出 Vcc 对应为 3.072m。
2、引脚选择
3、移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_US016.c与bsp_US016.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_US016.c中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#include "bsp_US016.h"
#include "board.h"
#include "stdio.h"
//超声波量程 Range接地量程为1 Range接VCC量程为3 浮空量程为3
//测试时，Range浮空，故量程为3
#define RANGE 0 //=0则量程为3米 =1则量程为1米
/******************************************************************
* 函 数 名 称：US016_GPIO_Init
* 函 数 说 明：US016超声波模块引脚初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：
******************************************************************/
void US016_GPIO_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_OUT, ENABLE); // 使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_OUT_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(PORT_OUT, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOC
ADC_DeInit(PORT_OUT_ADC);//ADC复位
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
// ADC 模式配置
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 只使用一个ADC，独立模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;// 禁止扫描模式，单通道不需要扫描
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 连续转换模式
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;// 软件触发转换
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;// 数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;// 转换通道1个
// 初始化ADC
ADC_Init(PORT_OUT_ADC, &ADC_InitStruct);
// 配置ADC时钟PCLK2的6分频，即12MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
// 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为55.5个时钟周期
// 通道为5
ADC_RegularChannelConfig(PORT_OUT_ADC, CHANNEL_OUT_ADC, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_OUT_ADC, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(PORT_OUT_ADC);
// 等待校准寄存器初始化完成
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(PORT_OUT_ADC));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(PORT_OUT_ADC);
// 等待校准完成
while (ADC_GetCalibrationStatus(PORT_OUT_ADC));
// 使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(PORT_OUT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_ADC_Value
* 函 数 说 明：对ADC值进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：num采集次数
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_ADC_Value(unsigned int num)
{
unsigned int Data=0;
int i = 0;
for( i = 0; i < num; i++ )
{
/* 读取ADC常规组数据寄存器 */
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_OUT_ADC);
delay_ms(10);
}
Data = Data / num;
return Data;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_distance
* 函 数 说 明：读取测距距离
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：浮点型的测距的距离
* 作 者：LC
* 备 注：
量程为3米时距离公式为：L = (A*3072/4096)*（Vref/Vcc）
量程为1米时距离公式为：L = (A*1024/4096)*（Vref/Vcc）
Vref 为 ADC 的参考电压，Vcc 为 US-016 的电源电压
******************************************************************/
float Get_distance(void)
{
float distance = 0;
unsigned int d = Get_ADC_Value(50);
#if !RANGE
distance = d * 0.75;
#else
distance = d * 0.25;
#endif
return distance;
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在文件bsp_US016.h中，编写如下代码。
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*/
#ifndef _BSP_US016_H_
#define _BSP_US016_H_
#include "stm32f10x.h"
#define RCC_OUT RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RCC_OUT_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_OUT GPIOA
#define GPIO_OUT GPIO_Pin_5
#define PORT_OUT_ADC ADC1
#define CHANNEL_OUT_ADC ADC_Channel_5
void US016_GPIO_Init(void);
float Get_distance(void);
#endif1
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四、移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
/*
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*/
#include "stm32f10x.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_US016.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200);
US016_GPIO_Init();
printf("Demo Start\r\n");
while(1)
{
printf("距离障碍物 = %.2fCM\r\n\n",Get_distance() / 10 );
delay_ms(500);
}
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移植现象：距离20CM处摆放障碍物，输出换算后的实际距离。
移植成功案例代码下载链接：