代码收藏家 STM32第五课：使用对射式红外线传感器和旋转编码器进行计数
一：对射式红外线传感器计数
1.1 对射式红外线传感器简介
1.1 产品特性
使用ITR9606高灵敏度槽型光耦器件，它由一个红外发光二极管和一个NPN光电三极管组成，槽宽度为5mm。传感器特设M3固定安装孔，调节方向与固定方便易用，使用宽电压LM393比较器，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。广泛用于电机转速检测，脉冲计数，位置限位等。
1.2 产品参数
工作电压3.3V-5V
输出形式:数字开关量D0输出(0 和 1)，模拟输出A0引脚无效
1.3 使用说明
接好VCC和GND，模块电源指示灯会亮，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。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。DO输出接口可以与单片机I0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。
1.2 驱动文件代码设计
首先要配置OLED、Delay函数的驱动文件代码，这两个驱动文件在上几篇文章中都有详细的介绍，再次就不再赘述。
配置完成前面的驱动文件之后，可以开始配置有关于本次最为重要的中断函数的驱动文件代码。我们可以取名为CountSensor.c和CountSensor.h两个文件，并存放到Hardware文件夹中。
首先，在CountSensor.c文件中配置必须需要的头文件 #include "stm32f10x.h" 。
然后开始配置驱动函数void CoutSensor_Init(void)。打开APB2外设总线，分别打开GPIOB和AFIO的外设总线。AFIO是映射函数。
配置完这两个之后，再配置GPIO_EXTILineConfig函数，因为我们连接的是PB14引脚，所以打开中断线为GPIOB_GPIO_Pin_14。
然后定义EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure结构体，分别填上相关的参数。
然后配置中断组，配置为中段的2号中断组。
最后定义NVIC的结构体，定义结构体的相关参数。
具体代码如下：
CountSensor.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
uint16_t CountSensor_Count;
void CoutSensor_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
uint16_t GetSensor_Get(void)
{
return CountSensor_Count;
}
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
{
CountSensor_Count ++;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
}
}CountSensor.h
#ifndef __COUNT_SENSOR_H
#define __COUNT_SENSOR_H
#include "stm32f10x.h"
void CoutSensor_Init(void);
uint16_t GetSensor_Get(void);
#endif1.3 电路接线演示
1.4 主体代码演示
驱动代码设置好之后，主函数main.c函数代码就简单了。
写好头文件之后，先进性函数声明初始化，然后显示相关的数据就行。
main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "ConutSensor.h"
#include "Encoder.h"
int16_t Num;
int main(void)
{
OLED_Init();
CoutSensor_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
while(1)
{
Num = GetSensor_Get();
OLED_ShowNum(1, 7 ,Num, 5);
}
}
1.5 实操效果展示
二： 旋转编码器计数
2.1 旋转编码器简介
2.1.1 产品简介
EC11旋转编码器广泛用于车载DVD,车载导航，汽车影音上常被人称为车载编码器。编码器主要用于频率调节，高度调节温度调节及音量调节的参数控制。注意编码器避免储藏于高温潮湿及腐蚀的场所，拆包装后未使用完的剩余产品请在防潮防毒的环境下保存。
2.1.2 产品参数
1.额定电压:DC 5V
2.各相导线AB相:0.5mA(Max 5mA，Min 0.5mA)
3.公共导线C:1mA(Max10mA，Min 0.5mA)
4.使用温度范围:-30C~+80°C
2.1.3 输出信号
输出信号:A、B两相都输出方波，顺时针方向旋转时，A相超前B相90度，逆时针方向旋
转时，B相超前A相90度。
2.1.4 接口说明
2.2 电路接线演示
2.3 驱动文件代码设计
接着上面配置好OLED、Delay函数的驱动文件代码的基础上，再次添加旋转编码器驱动文件Encoder.c和Encoder.h的驱动文件。因为上文配置过Hardware头文件路径，所以直接把这两个文件放入到Hardware文件中即可。
在Encoder.c文件中，首先配置中断驱动函数，此处驱动函数的配置和上文几乎差不多，一个思路，首先打开GPIOB和AFIO的APB2高速外设时钟。然后定义GPIO_InitTypeDef结构体，配置结构体相关的参数，将结构体赋值GPIOB。
紧接着配置中断线路。因为我们连接的是PB0和PB1接线口，所以配置0和1的中断线。
再紧接着配置 EXTI_InitTypeDef中断结构体，配置中断结构体的参数，赋值中断结构体。
再紧接着分配NVIC结构体的分组，在此我们分配在中段的第二组。
再紧接着定义NVIC_InitTypeDef，配置相关参数，给结构体赋值。此处因为旋转编码器需要分钟正反转，所以在此我们声明两次NVIC_InitTypeDef结构体，分别赋予PB0和PB1两个中断通道。
在中断驱动初始化函数配置完成之后，然后创建中断函数的具体内容。中断函数的名称都是固定的，可以在驱动文件中找到。判断驱动文件是否处于SET状态，然后执行++或–的功能，最后一定要需要EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0)。
在Encoder.h函数中，只要配置Encoder.c文件对外声明的函数就行。具体见以下代码。
Encoder.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
int16_t EncoderCount;
void Encoder_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)
{
EncoderCount--;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
}
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0) == 0)
{
EncoderCount++;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
}
}
int16_t Encoder_Get(void)
{
int16_t temp;
temp = EncoderCount;
EncoderCount = 0;
return temp;
}Encoder.h
#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
void Encoder_Init(void);
int16_t Encoder_Get(void);
#endif2.4 主体代码演示
其实主体代码很简单，主要的功能都已经在驱动文件代码里面编写了，在主文件代码里面只需要声明和调用即可。
main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Encoder.h"
int16_t Num;
int main(void)
{
OLED_Init();
Encoder_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "Num:");
while(1)
{
Num += Encoder_Get();
OLED_ShowSignedNum(1, 5 ,Num, 5);
}
}2.5 实操效果演示
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