STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-红外寻迹传感器驱动

2023-10-18 14:20
文章标签 驱动 编程 实例 传感器 红外 stm32f1 stm32cubeide 寻迹

本文主要是介绍STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-红外寻迹传感器驱动，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

红外寻迹传感器驱动

红外寻迹传感器具有一对红外线发射管与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，输出接口会输出一个数字信号（低电平或高电平，取决于电路设计），有效范围一般为2~30CM。传感器主动红外反射探测，因此反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离小，白色距离大；小面积物体距离小，大面积距离大。

在这里插入图片描述

本实例将演示如何使用红外寻迹传感器。本次使用到的传感器，在检测到检测方向障碍物信号时，电路持续输出低电平。

1、红外寻迹传感器配置

开发环境搭建、系统时钟配置、调试配置及串口配置，请参考：

  • STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-开发环境搭建
  • STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-GPIO概述与点亮LED
  • STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-USART/UART串口通信

传感器配置如下：

在这里插入图片描述

保存配置并生成代码。

2、红外寻迹传感器驱动实现

1）基本定义

/** infrared_tracking_sensor.h**  Created on: Apr 23, 2022*      Author: jenson*/#ifndef __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__
#define __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__#include <stdio.h>
#include <stm32f1xx_hal.h>
#include "main.h"typedef struct {uint16_t id;GPIO_TypeDef *GPIOx;           // 总线端口uint16_t GPIO_Pin;             // 总线引脚
} infrared_tracking_sensor_t;/***@brief 红外寻迹传感器状态*@param sensor 开关对象*@return 当开关闭合时，返回1；否则，返回0*/
uint8_t infrared_tracking_sensor_check(infrared_tracking_sensor_t* sensor);#endif /* __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__ */

2）传感器状态检测

/** infrared_tracking_sensor.c**  Created on: Apr 23, 2022*      Author: jenson*/#include "infrared_tracking_sensor.h"uint8_t infrared_tracking_sensor_check(infrared_tracking_sensor_t *sensor) {// 读取传感器输出电平if (HAL_GPIO_ReadPin(sensor->GPIOx, sensor->GPIO_Pin) == GPIO_PIN_SET) {return 1;}return 0;
}

3）主程序

在main.c文件中添加如下代码：

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "infrared_tracking_sensor/infrared_tracking_sensor.h"
/* USER CODE END Includes *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV */
infrared_tracking_sensor_t sensor;
/* USER CODE END PV */int main(void) {/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */sensor.id = 1;sensor.GPIO_Pin = INFRARED_TRACKING_SENSOR_Pin;sensor.GPIOx = INFRARED_TRACKING_SENSOR_GPIO_Port;printf("****STM32CubeIDE:Infrared Tracking Sensor****\r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1) {/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if (infrared_tracking_sensor_check(&sensor)) {printf("sensor tracked black line\r\n");} else {printf("sensor tracked while line\r\n");}HAL_Delay(10);}/* USER CODE END 3 */
}

程序运行结果：

在这里插入图片描述

3、红外寻迹传感器中断方式配置

前面的驱动代码是基于循环轮询实现，比较耗CPU。可以通过外部中断方式来对传感器输出信号进行检测。关于外部中断使用，请参考：

  • STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-中断、NVIC与EXTI概述
  • STM32F1与STM32CubeIDE快速入门-外部中断配置与功能实现

传感器的中断方式驱动配置如下：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

保存配置并生成代码。

4、红外寻迹传感器中断方式驱动实现

1）基本定义

/** infrared_tracking_sensor.h**  Created on: Apr 23, 2022*      Author: jenson*/#ifndef __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__
#define __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__#include <stdio.h>
#include <stm32f1xx_hal.h>
#include "main.h"/**** @brief 红外寻迹感器中断回调函数* @param sensor_id 传感器编码*/
typedef void (*infrared_tracking_sensor_callback)(uint16_t sensor_id);typedef struct {uint16_t id;GPIO_TypeDef *GPIOx;           // 总线端口uint16_t GPIO_Pin;             // 总线引脚infrared_tracking_sensor_callback callback; // 中断服务回调
} infrared_tracking_sensor_t;#endif /* __INFRARED_TRACKING_SENSOR_H__ */

2）中断服务实现

在stm32f1xx_it.c文件中添加如下代码：

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "infrared_tracking_sensor/infrared_tracking_sensor.h"
/* USER CODE END Includes *//* USER CODE BEGIN EV */
extern infrared_tracking_sensor_t sensor;
/* USER CODE END EV *//* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {if(GPIO_Pin == sensor.GPIO_Pin){if(sensor.callback){sensor.callback(sensor.id);}}
}
/* USER CODE END 1 */

3）主程序

在main.c文件中添加如下代码：

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "infrared_tracking_sensor/infrared_tracking_sensor.h"
/* USER CODE END Includes *//* USER CODE BEGIN PV */
infrared_tracking_sensor_t sensor;
/* USER CODE END PV *//* USER CODE BEGIN PFP */
void on_infrared_tracking_sensor_callback(uint16_t sensor_id);
/* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void on_infrared_tracking_sensor_callback(uint16_t sensor_id){printf("sensor %d detected black line\r\n",sensor_id);
}
/* USER CODE END 0 */int main(void) {/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */sensor.id = 1;sensor.GPIO_Pin = INFRARED_TRACKING_SENSOR_Pin;sensor.GPIOx = INFRARED_TRACKING_SENSOR_GPIO_Port;sensor.callback = on_infrared_tracking_sensor_callback;printf("****STM32CubeIDE:Infrared Tracking Sensor****\r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1) {/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

程序运行结果：

在这里插入图片描述

这篇关于STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-红外寻迹传感器驱动的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/233125。

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