【stm32】GPIO输入

GPIO输入

按键介绍

常见输入设备，按下导通，松手断开
按键抖动：由于案件内部使用的是机械式弹簧片来进行通断，在按下和松手的瞬间会伴有一连串抖动

传感器介绍

传感器元件（光敏电阻/热敏电阻/红外接收管等）的电阻会随外界模拟量的变化而变化，通过与定值电阻串联分压即可得到模拟电压输出，再通过电压比较器进行二值化即可得到数字电压输出

C2滤波电容，给中间的电压输出进行滤波，滤除一些干扰，保证输出电压波形平滑
在电路里遇到一端接在电路中，另一端接地的电容，考虑是否为滤波电容，若是，则不是电路主要框架，在分析电路的时候，可以先将其抹掉，使分析更加简单

去掉滤波电容之后，构成了基本的分压电路
N1阻值变小时，下拉作用增强，中间AO段的电压就会拉低，极端情况下，N1阻值为0，AO输出被完全下拉，输出0V；反之N1阻值变大时，上拉作用增强，中间AO段的电压就会拉高，极端情况下，相当于断路，输出电压R1拉高至VCC（上下拉电阻）
若阻值为0，则拉力无穷大，若上下阻值均为0，电源短路，应避免这个情况

二值化是通过芯片LM393完成
LM393，电压比较器芯片，里面有两个独立的电压比较器电路，相当于运算放大器，当同相输入端大于反向输入端的电压时，输出会瞬间升高为最大值，就是输出接VCC；反之输出瞬间降为最小值，也就是输出接GND

应用：同相输入端IN+接到AO模拟电压端，IN-接电位器，电位器揭发也为分压电阻原理，拧动电位器，IN-就会生成一个可调的阈值电压，两个电压比较，最终输出结果就是DO，数字电压输出，DO接到引脚的输出端

左边为电源指示灯，通电就亮；右边为DO输出指示灯，可以指示DO的输出电平，低电平点亮，高电平熄灭
R5上拉电阻，保证默认输出为高电平

对于光敏传感器来说，N1为光敏电阻
对于热敏传感器来说，N1为热敏电阻
对于红外传感器来说，N1为红外接收管，此外还会多一个点亮红外发射管的电路

发射管发射红外光，接收管接受红外光，模拟电压表示接收光的强度，电位器换成了两个电阻分压，这样数字输出就是固定阈值的二值化，通常用来检测通断，故阈值不需过多调整
最后有个也是红外发射管和接收管，但其是向下发射红外光，然后检测反射光，可用来做寻迹小车

按键和传感器硬件电路

上面两个为下接按键的方式，下面两个为上接按键的方式，一般来说按键都是用下接的方式，原因跟LED接法类似，是电路设计的习惯和规范

图一
为按键最常用接法，当按键按下时，PA0被直接下拉到GND，此时读取PA0口的电压就是低电平，当按键松开时，PA0被悬空，会导致引脚电压不确定，故这种接法下，要求PA0是上拉输入的模式，此时按下为低电平，松开为高电平

图二
相较于图一，外部接了一个上拉电阻，按键松开时，引脚由于上拉作用，保持高电平；按键按下时，引脚接GND，为低电平，此时PA0引脚可配置为浮空输入或上拉输入，若为上拉输入，为内外两个上拉电阻共同作用，高电平会更强一些，更稳定，但，当引脚被强行拉到低时，损耗也会大些·

图三
要求PA0必须配置成下拉输入，按键按下时，引脚为高电平；松开时，引脚回到默认值低电平，一般单片机不一定有下拉输入的模式，故最好使用上面接法

图四
PA0需要配置成下拉输入模式或浮空输入模式

传感器模块电路：

c语言相关知识点复习

数据类型

char本意是字符型数据的意思，但单片机通常用它存放整数而不是字符

宏定义

#define
用途：用一个字符串代替一个数字，便于理解，防止出错；提取程序中经常出现的参数，便于快速修改
定义宏定义如：#define ABC 12345
引用宏定义如：int a = ABC；//等效于int a = 12345

typedef

用途：将一个比较长的变量类型换个名字，便于使用
定义typedef：

typedef unsigned char uint8_t

引用typedef：

uint8_t a;//等效于unsigned char a

枚举enum

用途：定义一个取值受限制的整型变量，用于限制变量取值范围；宏定义的结合
定义枚举变量：

enum{FALSE = 0, TRUE = 1} EnumName;

因为枚举变量类型较长，所以通常用typedef更改变量类型名
引用枚举成员：

EnumName = FALSE;
EnumName = TRUE;

注；本文来源为江协b站课程，为笔记