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STM32 对射式红外传感器配置

news 2025/6/24 16:59:51

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1void 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1void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//清楚中断挂起标志位

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);}	}