“每一次的感应，都是对环境的温柔拥抱。”#STM32项目二《感应开关盖垃圾桶》【下】

- 前言
- 预备知识
- 1.实现距离感应开盖
- - 1.1换另一个定时器进行PWM输出驱动SG90舵机
  - 1.2延用超声波传感器介绍及实战工程进行配置PWM输出
  - 1.3在主C文件合适位置封装开关盖，开关LED1，初始化舵机角度函数
  - 1.4在主C文件主函数while循环内测距小于10cm开盖开灯，大于10cm关盖关灯
- 2.添加按键开盖功能
- - 2.1查看原理图，找到按键1所对应电路
  - 2.2基于实现距离感应开盖工程进行外部中断0的配置
  - 2.3在主C文件主函数合适位置提升延时函数的中断优先级
  - 2.4重写外部中断服务函数，实现按键开盖
- 3.添加震动开盖
- - 3.1振动传感器接线
  - 3.2基于按键开盖功能工程进行配置外部中断5配置
  - 3.3在主C文件中的外部中断服务函数进行震动开盖编写代码
- 4.添加蜂鸣器项目完结
- - 4.1蜂鸣器接线
  - 4.2基于添加震动开盖工程配置蜂鸣器
  - 4.3在主C文件合适位置定义开关盖宏及开关盖标志，以解决垃圾桶抽抽问题
  - 4.4修改开关盖函数，实现开盖蜂鸣器响，解决垃圾桶抽抽问题。
  - 4.5完整项目主C文件代码
- 结束语

前言

本篇博文介绍的是基于STM32F103C8T6单片机第二个项目《感应开关盖垃圾桶》【下】，包含实现距离感应开盖，添加按键开盖功能，添加震动开盖，添加蜂鸣器项目完结。看到这篇博文的朋友，可以先赞再看吗？

预备知识

一、基本电路标识识别和接线，例如VCC,GND。
二、电脑基本操作复制粘贴
三、分文件编程
四、C变量
五、基本输入输出
六、流程控制
七、函数
八、指针

如果以上知识不清楚，请自行学习后再来浏览。如果我有没例出的，请在评论区写一下。谢谢啦！

1.实现距离感应开盖

1.1换另一个定时器进行PWM输出驱动SG90舵机

超声波测距已经用了定时器2，所以在产品手册中查找另外的定时器

在这里插入图片描述

通过上面图片可知TIM3默然就有引脚支持，所以可以选用TIM3。然而在重新预设上还有对TIM3的定义，但在此单片机上没有该引脚的引出。

在这里插入图片描述

1.2延用超声波传感器介绍及实战工程进行配置PWM输出

配置TIM3，如下图步骤。

在这里插入图片描述

配置定时溢出值，使PWM波周期为20ms。如下图步骤。

在这里插入图片描述

配置PWM参数，如下图步骤。

在这里插入图片描述

1.3在主C文件合适位置封装开关盖，开关LED1，初始化舵机角度函数

封装初始化舵机角度函数。

void initSG90_0()
{HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);          //打开定时器3通道1 PWM输出__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,5);     //转动到0度
}

封装开关LED1函数

void openLED1()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
}void closeLED1()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
}

封装封装开关盖函数。

void openLid()
{__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,15);     //转动到90度HAL_Delay(2000);                                   //打开盖子等待两秒
}void closeLid()
{__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,5);     //转动到0度HAL_Delay(50);                                    //每50毫秒测一次距离
}

1.4在主C文件主函数while循环内测距小于10cm开盖开灯，大于10cm关盖关灯

//获取距离
distance = get_distance();//如果距离小于10厘米，LED1亮并开盖。反之LED1灭，关盖
if(distance <5)
{openLED1();openLid();
}
else
{closeLED1();closeLid();
}

2.添加按键开盖功能

2.1查看原理图，找到按键1所对应电路

在这里插入图片描述

由图可知，当按下按键时，PA0被拉低，所以设置中断为下降沿触发。

2.2基于实现距离感应开盖工程进行外部中断0的配置

配置GPIO的PA0外部中断0，如下图步骤

在这里插入图片描述

配置PA0为下降沿触发，如下图步骤

在这里插入图片描述

因为在中断函数内会使用延时函数，延时函数使用的中断优先级比此中断低，所以需要将此中断优先级降低。如下图步骤。

在这里插入图片描述

2.3在主C文件主函数合适位置提升延时函数的中断优先级

//提升延时函数中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,0,0);

2.4重写外部中断服务函数，实现按键开盖

//重写外部中断服务函数，实现按下KEY1开盖
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0) //如果检测到是按下按键，就开盖{openLid();}
}

3.添加震动开盖

3.1振动传感器接线

DO ——PB5

VCC——5V

3.2基于按键开盖功能工程进行配置外部中断5配置

配置PB5为外部中断5，如下图步骤。

在这里插入图片描述

配置PB5为下降沿触发中断，如下图步骤。

在这里插入图片描述

修改PB5中断优先级低于延时函数中断优先级，如下图步骤。

在这里插入图片描述

3.3在主C文件中的外部中断服务函数进行震动开盖编写代码

编写思路看代码注释

//重写外部中断服务函数，实现按下KEY1开盖和振动开关盖并开灯
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0 || GPIO_Pin == GPIO_PIN_5) //如果检测到是按下按键或者震动传感器震动，就开盖开灯{if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET      //检测按键按下为低电平|| HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET) //检测震动传感器振动低电平{ openLED1();                                              //开灯openLid();                                               //开盖}}
}

4.添加蜂鸣器项目完结

4.1蜂鸣器接线

I/O ——PB4

VCC——3V3

4.2基于添加震动开盖工程配置蜂鸣器

配置PA4接蜂鸣器I/O口，如下图步骤。

在这里插入图片描述

配置PB4默认输出高电平，使蜂鸣器不响。如下图步骤

在这里插入图片描述

4.3在主C文件合适位置定义开关盖宏及开关盖标志，以解决垃圾桶抽抽问题

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
//定义打开和关闭宏
#define OPEN  1
#define CLOSE 0
/* USER CODE END PM */
-------------------------
/* USER CODE BEGIN PV */
//定义开关盖标志
char flag = CLOSE;
/* USER CODE END PV */

4.4修改开关盖函数，实现开盖蜂鸣器响，解决垃圾桶抽抽问题。

修改开盖函数思路见代码注释。

void openLid()
{if(flag == CLOSE)                                  //检测开盖标志为关闭，当手挡住时，条件不成立，就不会一直抽抽{flag = OPEN;                                       //让flag变为打开状态，已解决手一直挡住超声波测距导致的垃圾桶抽抽问题__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,12);     //转动到70度HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);//让蜂鸣器响HAL_Delay(100);                                    //响100msHAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);  //让蜂鸣器不响}HAL_Delay(2000);                                   //打开盖子等待两秒
}

修改关盖函数思路见代码注释。

void closeLid()
{__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,5);     //转动到0度HAL_Delay(50);                                    //每50毫秒测一次距离flag = CLOSE;                                     //关闭盖子后，让开盖标志为关闭状态，以保证在开盖函数中能正确打开盖子
}

4.5完整项目主C文件代码

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : main.c* @brief          : Main program body******************************************************************************* @attention** Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.* All rights reserved.** This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file* in the root directory of this software component.* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
//定义打开和关闭宏
#define OPEN  1
#define CLOSE 0
/* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV */
//定义开关盖标志
char flag = CLOSE;
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us)
{/* 使用定时器2计数 */__HAL_TIM_ENABLE(&htim2);__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim2) < ((1 * n_us) - 1));/* 关闭定时器2计数 */__HAL_TIM_DISABLE(&htim2);
}double get_distance()
{int cnt = 0;//1.给Trig至少10us的高电平HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);    //Trig拉高TIM2_Delay_us(20);                                 //Trig拉高20usHAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);  //Trig拉低//2.Echo由低电平跳转到高电平，表示波发送while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7) == GPIO_PIN_RESET);    //等待Echo变为高电平//波发出那一下，启动定时器HAL_TIM_Base_Start(&htim2);//让计数器从0开始计数__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);//3.Echo由高电平跳转到低电平，表示波回来while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7) == GPIO_PIN_SET);    //等待Echo变为低电平//波回来的那一下，停止计时HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);//4.计算中间经过多少时间cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);//5.距离 = 速度（340m/s） * 时间 / 2return (340 * cnt / 2 * 0.000001 * 100);/** 0.000001的含义为时间单位为us* 100的含义为将米转为厘米*/
}void openLED1()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
}void closeLED1()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
}void initSG90_0()
{HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);          //打开定时器3通道1 PWM输出__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,5);     //转动到0度
}void openLid()
{if(flag == CLOSE)                                  //检测开盖标志为关闭，当手挡住时，条件不成立，就不会一直抽抽{flag = OPEN;                                       //让flag变为打开状态，已解决手一直挡住超声波测距导致的垃圾桶抽抽问题__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,12);     //转动到70度HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);//让蜂鸣器响HAL_Delay(100);                                    //响100msHAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);  //让蜂鸣器不响}HAL_Delay(2000);                                   //打开盖子等待两秒
}void closeLid()
{__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,5);     //转动到0度HAL_Delay(50);                                    //每50毫秒测一次距离flag = CLOSE;                                     //关闭盖子后，让开盖标志为关闭状态，以保证在开盖函数中能正确打开盖子
}//重写外部中断服务函数，实现按下KEY1开盖和振动开关盖并开灯
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0 || GPIO_Pin == GPIO_PIN_5) //如果检测到是按下按键或者震动传感器震动，就开盖开灯{if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET      //检测按键按下为低电平|| HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET) //检测震动传感器振动低电平{ openLED1();                                              //开灯openLid();                                               //开盖}}
}
/* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */double distance = 0;/* 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_TIM2_Init();MX_TIM3_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */initSG90_0();//提升延时函数中断优先级HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,0,0);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 *///获取距离distance = get_distance();//如果距离小于10厘米，LED1亮并开盖。反之LED1灭，关盖if(distance <10){openLED1();openLid();}else{closeLED1();closeLid();}}/* USER CODE END 3 */
}/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/* USER CODE BEGIN 4 *//* USER CODE END 4 *//*** @brief  This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state */__disable_irq();while (1){}/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*         where the assert_param error has occurred.* @param  file: pointer to the source file name* @param  line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{/* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */