STM32 对射式红外传感器配置
这次用的是STM32F103的开发板(这里面的exti.c文件没有how to use this driver 配置说明)
对射式红外传感器
由一个红外发光二极管和NPN光电三极管组成,M3固定安装孔,有输出状态指示灯,输出高电平灯灭,输出低电平灯亮。有遮挡,输出高电平。无遮挡,输出低电平。使用3.3-5VDC 宽电压LM393比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过15mA。输出形式:数字开关量输出(0和1)。广泛用于电机转速检测,脉冲计数,位置限位等。
引脚:
VCC:接电源正极3.3V-5V
GND:接电源负极
DO:TTL开关信号输出
AO:此模块不起作用
操作说明:
1、接好VCC和GND,模块电源指示灯会亮
2、模块槽中无遮挡时,接收管导通,模块DO输出低电平,开关指示灯亮;遮挡时,DO输出高电平,开关指示灯灭。
3、模块DO可与继电器相连,组成限位开关等功能,也可以与有源蜂鸣器模块相连,组成报警器。
4、DO输出接口可以与单片机10口直接相连,一般接外部中断,检测传感器是否有遮档,如用电机码盘则可检测电机的转速。
原理:
测距离: 测速传感器输出为脉冲信号,一个脉冲中断一次;红外射线导通的时候是低电平,所以我们设置中断为低电平触法模式。一般码盘上有整数格子,无论是多少格其实原理一样,例如10格码盘,也就是有10个空格子,电机转一圈后便是射线导通10次,外部低电平触法10次;安装上面的思路,我们的测速传感器就可以发挥出效果了,我们知道一圈就有10个中断,于是我们计算中断次数,得到的总次数除于10也就是电机转动次数了,然后按照轮子的周长,计算轮子一圈是多长,就可以推算出小车已经跑多远了。
测速度: 按照测距离的思路,我们用一个MCU定时器计算,1秒内接收多少个外部中断,例如一秒内接收了20个外部中断,我们就可以判断小车速度为1秒小车轮子转两圈,然后再计算出小车轮子的周长,就可得知小车1秒行驶的速度。
接线图:
代码配置:
分为GPIO配置、中断线与GPIO引脚的连接、EXTI配置、NVIC配置(与上一章的按键中断一样)
EXTI函数解析:
//调用它,就可以把EXTI的配置都清除,恢复成上电的默认的状态
void EXTI_DeInit(void);
//调用这个函数,就可以根据这个结构体里的参数配置EXTI外设,初始化EXTI要用到这个函数
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
//调用这个函数,可以把参数传递的结构体变量赋一个默认值
void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
//这个函数是用来软件触发外部中断的,调用这个函数,参数给一个指定的中断线,就能软件触发一次外部中断
void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);
在外设运行的过程中,会产生一些状态标志位 比如外部中断来了,会有一个挂起的寄存器置了一个标志位,对于其他外设,如串口收到数据,会置标志位,定时器时间到也会置标志位,这些标志位都是放在状态寄存器的,当程序想要看这些标志位时,就会用到这四个函数
FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);//可以获取指定的标志位是否被置1
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);//可以对置1的标志位进行清除
//在中断函数里,如果你想查看标志位和清除标志位,用下面两个函数
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//获取中断标志位是否被置1
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//清除中断挂起标志位
总结:如果想要在主程序里查看和清除标志位,就用上面两个函数。
如果想要在中断函数里查看和清除标志位,就用下面两个函数。
NVIC函数解析:
//这个函数是用来中断分组的,参数是中断分组的方式
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);
//根据结构体里面指定的参数初始化NVIC
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
//设置中断向量表
void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);
//系统低功耗配置
void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);
代码:
void CountSensor_Init(void)
{
//------------------------定义结构体变量-----------------------------------
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO结构体变量
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //定义EXTI结构体变量
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义NVIC结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//开启GPIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启AFIO的时钟
//---------------------GPIO配置--------------------------------------
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //模式选择上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; //配置引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速率
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //GPIO初始化
//---------------------GPIO配置--------------------------------------
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);//将中断线与GPIO引脚连接
//---------------------EXTI配置--------------------------------------
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14; //配置中断线
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断使能
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //选择中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//---------------------EXTI配置--------------------------------------
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断分组,这里放到模块函数里了,一般情况放在主函数第一行(如上一章按键中断)
//---------------------NVIC配置--------------------------------------
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; //选择中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级配置
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//---------------------NVIC配置--------------------------------------
}
中断函数:
uint16_t CountSensor_Count;
//中断函数
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
//判断中断标志位是否为 1 EXTI_GetITStatus的返回值为 SET(1) 或者RESET(0)
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
{
//判断电平,以免发生抖动
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14) == 0)
{
CountSensor_Count++;
}
//中断标志位置1,程序就会跳转到中断函数,
//如果不清除中断标志位,就会一直申请中断,这样就会不断响应中断,执行中断函数,
//程序就会卡死在中断函数里,所以每次中断程序结束后,都应该清除一下中断标志位
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
}
}
//返回值
uint16_t CountSensor_Get(void)
{
return CountSensor_Count;
}
主函数:
功能:挡住传感器模块槽,OLDE显示数字变化+1
#include "CountSensor.h"
int main(void)
{
LED_Init();
OLED_Init();
CountSensor_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
while(1)
{
OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(),5);
}
}