【分享】 25级 刘梓良 基于超声波测距的智能测距刹车系统

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一、作品简介本作品以迪文 T5L 智能屏为交互平台，结合 HC-SR04 超声波测距模块与 GM6020 电机，制作了一个智能测距与电机联动的演示原型。屏幕设有“开始使用”“距离预设”和“简介”页面：既可以读取传感器测得的距离，也可以手动设置距离，观察电机在不同输入下的响应。
系统将测距结果显示在屏幕上，并根据距离生成 PWM 指令，由 P2.6 引脚发送至 GM6020 电机。作品重点展示了传感器采集、迪文屏变量读写、界面交互和电机控制信号之间的完整数据流程。
二、工作原理1. 超声波测距
屏幕 OS CPU 通过 P2.1 向 HC-SR04 的 TRIG 引脚发送触发脉冲，再从 P2.0 读取 ECHO 回波。程序利用定时器测量回波高电平持续时间，将其换算为距离。为减小单次测量的波动，程序每取得五次有效结果后计算平均值，并将距离写入 DGUS 变量 0x2000。该变量占用两个 VP 字，数值单位为 0.01 cm。界面显示用的整数厘米数另写入 0x0200。
程序还以 10 cm 和 25 cm 为分界，更新近、中、远距离对应的界面状态。
2. 两种输入方式
在实时测距模式下，PWM 指令由超声波测量结果决定。在距离预设模式下，用户可通过界面设置 0～100 cm 的距离，由程序读取预设变量 0x0300，用于观察不同距离对应的电机响应。不使用系统时，程序保持电机的中位 PWM 指令。
3. PWM 输出
程序使用定时器 0 在 P2.6 连续产生周期约 20 ms、频率约 50 Hz 的 PWM 信号，并根据距离调整高电平脉宽。上电初期及测距回波超时时，输出 1500 µs 指令，避免继续使用失效的测距结果。
当前源码将 0～100 cm 线性映射为 1080～1980 µs。GM6020 须预先设置为 PWM 速度模式；在该模式下，1500 µs 附近为零速区，零速区两侧分别对应不同转向。因此当前程序展示的是“距离变化引起电机指令变化”，实际制动效果还需进一步调整映射并进行实机验证。
三、设计思路与特点设计时将系统分为距离输入、界面显示和 PWM 输出三个部分。实时测距与手动预设共用同一套距离到 PWM 的计算过程，便于对照观察；定时器中断负责持续产生 PWM，使主程序在测距和访问屏幕变量时，电机仍能收到连续信号。
针对超声波模块可能出现的无回波情况，程序设置了等待超时处理；进入空闲模式或测距失败时，PWM 回到 1500 µs。屏幕页面将实时距离、预设操作和项目说明分开呈现，方便演示各部分的作用。
下一步计划结合 GM6020 速度模式的零速区，调整近距离的 PWM 指令，并测试不同距离下的实际转速，使系统逐步实现“障碍物越近，电机越慢”的制动目标。
四、演示视频

五、附件上传