US-100 超声波测距传感器驱动教程（UART 模式）

1. 传感器简介

US-100 是一款超声波测距模块，支持串口（UART）和电平触发（Trig/Echo）两种工作模式。本教程重点介绍 UART 模式，直接通过串口发送命令并获取距离值，无需精确计时。

参数规格

引脚定义

硬件接线（UART 模式）

2. UART 通信协议

US-100 UART 模式使用 9600 bps、8N1 格式：

距离测量流程：

• 主机发送 0x55
• US-100 返回 2 字节
• 距离(mm) = H_Byte*256 + L_Byte

3. GD32E23x 驱动实现

/* us100.c */
#include "usart_config.h"

#define CMD_READ_DIST 0x55
#define CMD_READ_TEMP 0x50

void us100_init(void) {
    usart_config();
    delay_ms(100);
}

uint16_t us100_read_distance(void) {
    uint8_t h_byte, l_byte;
    usart_send_byte(CMD_READ_DIST);
    delay_ms(50);
    if (usart_rx_available() < 2) return 0xFFFF;
    h_byte = usart_recv_byte();
    l_byte = usart_recv_byte();
    return (uint16_t)h_byte*256 + l_byte;
}

uint8_t us100_read_temperature(void) {
    usart_send_byte(CMD_READ_TEMP);
    delay_ms(50);
    if (usart_rx_available() < 1) return 0xFF;
    return usart_recv_byte();
}

主程序：

int main(void) {
    uint16_t distance;
    systick_init();
    usart1_init();
    led_init();
    us100_init();
    while (1) {
        delay_ms(500);
        distance = us100_read_distance();
        if (distance == 0xFFFF) {
            usart_puts("[FAIL] Read timeout!\r\n");
        } else {
            usart_puts("[OK] Distance: ");
            usart_putint(distance);
            usart_puts(" mm\r\n");
        }
    }
}

串口输出：

[OK] Distance: 150 mm
[OK] Distance: 152 mm

4. AT32F403A 适配

AT32 版本仅寄存器差异：头文件、GPIO模式、时钟使能、主频适配。

5. 编译与烧录

# GD32
   text    data     bss     dec     hex
   5124       0    2812    7936    1f00  US100_GD32.elf

# AT32
   text    data     bss     dec     hex
   4016       0       4    4020    0fb4  US100_AT32.elf

6. 注意事项

1. 必须移除背面短接帽才能进入 UART 模式
2. 发送命令后需等待 50ms 再读取
3. 超出测距范围时模块不返回数据，需超时处理

\n\n> 完整工程源码（含 Keil 工程文件）已整理完毕，详见博主主页。