STM32标准库与HAL库对照学习教程外设篇--红外避障传感器

Posted 2021-12-30 修成真

【STM32】标准库与HAL库对照学习教程外设篇--红外避障传感器

• 一、前言
• 二、准备工作
• 三、红外避障传感器
• • 1、传感器原理说明
  • 2、传感器特性
• 四、标准库使用红外传感器
• • 1、实验程序
  • 2、实验效果
• 五、HAL库使用红外传感器
• • 1、cubemx的主要配置
  • 2、实验程序
  • 3、实验效果

一、前言

本篇介绍如何使用STM32控制红外传感器，方法有软件控制与IO口中断控制，本篇使用IO口中断的形式检测红外传感器的信号并控制LED灯闪烁。

关于LED的使用与外部中断的使用与配置在：
【STM32】标准库与HAL库对照学习教程三–使用库函数配置GPIO点亮LED灯
【STM32】标准库与HAL库对照学习教程五–外部中断详讲与配置
以有详细说明，因此在本篇文章中，只讲程序，不会讲具体工程的配置。

二、准备工作

• STM32开发板（我用的是普中的STM32F103ZE的Z200系列）
• STM32cubemx软件、keil5（MDK）
• 红外避障传感器

三、红外避障传感器

1、传感器原理说明

红外避障传感器的型号有很多种，但原理上大多都相同，具体由一对红外光线发射管与红外光线接收管、传感器电路组成，引脚上有VCC、GND、OUT三个引脚。

工作原理是红外光线发射管发射红外光线，红外光线接收管接收红外光线，当没有接收到返回的红外光线时，OUT引脚输出高电平，当接收到返回的红外光线时，OUT引脚输出低电平。

上图为我们经常使用的传感器图

2、传感器特性

• 工作电压：3.3V-5V
• 工作电流：≥20mA
• 工作温度：－10℃到＋50℃
• 检测距离：2-10cm
• 输出信号：接收到光线输出低电平，没有接收到光线输出高电平

四、标准库使用红外传感器

1、实验程序

infrared.h

#ifndef INFRARED_H_
#define INFRARED_H_



#include "stm32f10x.h"

/************引脚重定义************/
#define Infrared_PIN GPIO_Pin_6  
#define Infrared_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO
#define Infrared_Port GPIOC

extern u8 Infrared_LED0;  

void Infrared_Init(void); //红外传感器初始化函数


#endif

---

infrared.c

#include "infrared.h"



/*************************************************
*函数名：    Infrared_Init
*函数功能：  红外传感器初始化函数
*输入：      无
*返回值：    无
**************************************************/
void Infrared_Init()

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(Infrared_RCC, ENABLE); //打开引脚时钟与映射时钟
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = Infrared_PIN;  //接收信号引脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;  //下拉输入
	GPIO_Init(Infrared_Port, &GPIO_InitStruct); //引脚初始化
	
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource6); //打开infrared引脚的相应通道
	
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;  //中断通道
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //抢占式优先级
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;  //响应式优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);  //中断通道初始化
	
	EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line6;  //中断通道
	EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  //中断模式
	EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
	EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;  //中断使能
	EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);  //中断初始化
	


u8 Infrared_LED0 = 0;  //LED闪烁信号标志
/*************************************************
*函数名：     EXTI9_5_IRQHandler
*函数功能：   外部中断函数
*输入：       无  
*返回值：     无
**************************************************/
void EXTI9_5_IRQHandler(void)

	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line6))
	
		Infrared_LED0 = 1;
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line6);
	

---

main.c

#include "LED.h"
#include "Delay.h"
#include "System.h"
#include "infrared.h"


/*************************************************
*函数名：    main
*函数功能： 主函数
*输入：     无  
*返回值：   无
**************************************************/
int main()

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	SysTick_Init(72);
	LED_Init();
	Infrared_Init();
	while(1)
	
			if(Infrared_LED0 == 1)  //感知到红外信号
			
				LED_0 = 1;            //LED0灭
				while(PCin(6) == 0);  
				Infrared_LED0 = 0;
			
			else
				LED_0 = 0;            //LED0亮
	

2、实验效果

五、HAL库使用红外传感器

1、cubemx的主要配置

①

②

③中断引脚


④中断通道

⑤LED引脚（请参考自己开发板的原理图）


⑥

⑥

2、实验程序

函数变量：

static uint8_t LED0_Infrared = 0;  //检测红外信号的标志

主函数

if(LED0_Infrared == 1)  //检测到红外信号

	LED0_Infrared = 0;  
	HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);  //灯亮 
	while(!HAL_GPIO_ReadPin(Infrarred_GPIO_Port, Infrarred_Pin)); //等待手离开

else

	HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET); //灯灭

回调函数

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

	if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)  //检测到红外信号
		LED0_Infrared = 1;
	__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_6);  //清除中断标志

3、实验效果

到这里就结束啦！