• STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-红外寻迹传感器驱动

    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：

    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__ */


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    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;
}


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    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 */
}


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    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：

    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__ */


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    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 */

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    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 */
}


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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/wujuxKkoolerter/article/details/125420159