【2026 Let's do 第2期】简易超声波测距仪实践过程帖

硬件资源

主板FRDM-MCXA153

一、NXP FRDM-MCXA153 开发板 1 块

·板载的主芯片MCXA153，采用MCX A系列是通用MCU，搭载了Arm Cortex®-M33内核，高达128KB的闪存，高达32kB的RAM，带有8kB ECC LPLUART、LPSPI、LPI2C、FS USB、DMA和LDO，多达52个gpio，3xLPUART

1x FlexPWM每个有3个子模块，提供6个互补输出的PWM（无Nanoedge模块）

3x 32位标准通用异步计时器/计数器，支持多达四个捕获输入和四个比较输出，PWM模式，和外部计数输入。 

此次超声波测距用到的关键外设：GPIO、TIMER、UART

·板载资源（应用到的）

FS USB端口，具有可用作主机或设备的USB Type-C接头

·HS USB Type-C接头

带有CMSIS-DAP的板载MCU-Link调试器

JTAG/SWD连接器

二、超声波测距模块 ‌HC-SR04

超声波测距是‌利用超声波发射后遇到障碍物反射回来的时间差，结合声速计算距离‌的非接触测量技术，

核心公式为 s=340×t2s=2340×t（s 为距离，t 为往返时间）。‌‌

工作原理与计算公式

‌测距原理‌：超声波发射器向目标方向发射声波，同时开始计时；声波遇到障碍物反射后被接收器捕获，计时停止；根据声波往返时间和已知声速计算距离 。‌‌

接线方式：VCC（电源）、GND（地线）、TRIG（触发）、ECHO（回波输出）。‌‌‌‌

ECHO输出是5V，MCXA153 是3.3V供电，需要采用电阻分压的方式简易处理即可，我用提供的两个10K分压后输入板子的GPIO作为输入端；

超声波测距时序：

只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。

三、LCD显示屏NHD-0116AZ-FL-YBW

字符计数一行: 16 x 1

接口类型: Parallel

设计方案：

1、配置GPIO两个端口用于连接超声波的Trig 、Echo两个管脚，Echo输出后分压电阻处理后输入主板GPIO；

2、液晶采用4位数据方式；

3、UART发到PC观察数据；