红外避障模块

试验实现红外避障模块被遮挡时点亮LED功能。

 

1.实物原理图

 

2.模块描述

• 电路板尺寸：3.2CM*1.4CM；3mm 的螺丝孔，便于固定、安装；
• 接通电源后，红色指示灯亮起，该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，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LM393电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少，有效距离范围2～30cm，检测角度35°，工作电压为3.3V-5V。
• 传感器模块输出端口OUT 可直接与单片机IO 口连接即可，也可以直接驱动一个5V 继电器；
• 传感器主动红外线反射探测,目标的反射率和形状是探测距离的关键。黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。
• 接口：1 VCC 外接3.3V-5V 电压（可以直接与5v 单片机和3.3v 单片机相连）；2 GND 外接GND；3 OUT 数字量输出接口（0 和1）
• 调试时，注意不要用黑色遮挡，红外直接被吸收掉不能返回。

3.STM32程序

//主函数
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"  
#include "IREva.h" 
#include "bsp_rccclkconfig.h"

int main(void)
{	
	HSE_SetSysClk( RCC_PLLMul_6 );
	/* LED端口初始化 */
	LED_GPIO_Config();
	
	/* 按键端口初始化 */
	IREva_GPIO_Config();
	
	/* 轮询按键状态，若按键按下则反转LED */
	while(1)                            
	{	   
		if( IREva_Scan(IREva_GPIO_PORT,IREva_GPIO_PIN) == IREva_LO  )
		{
			/*LED1亮*/
			LED1_ON;
		} 

		else
		{
			/*LED1灭*/
			LED1_OFF;
		}		
	}
}

//IREva.c红外避障.C程序

#include "IREva.h"  


void IREva_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	/*开启按键端口的时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(IREva_GPIO_CLK,ENABLE);
	
	//选择按键的引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IREva_GPIO_PIN; 
	// 设置按键的引脚为浮空输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
	//使用结构体初始化按键
	GPIO_Init(IREva_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	
}

 /*
 * 函数名：IREva_Scan
 * 描述  ：检测是否有按键按下
 * 输入  ：GPIOx：x 可以是 A，B，C，D或者 E
 *		     GPIO_Pin：待读取的端口位 	
 * 输出  ：KEY_OFF(没按下按键)、KEY_ON（按下按键）
 */
uint8_t IREva_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{			
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == IREva_LO )  return 	IREva_LO;
	else	
		return IREva_HI;
}


/*********************************************END OF FILE**********************/

//IREva.h红外避障.h函数
#ifndef __IREVA_H
#define	__IREVA_H


#include "stm32f10x.h"

//  引脚定义
#define    IREva_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    IREva_GPIO_PORT    GPIOB			   
#define    IREva_GPIO_PIN			GPIO_Pin_12


 /** 按键按下标置宏
	*  按键按下为高电平，设置 KEY_ON=1， KEY_OFF=0
	*  若按键按下为低电平，把宏设置成KEY_ON=0 ，KEY_OFF=1 即可
	*/
#define IREva_HI	1
#define IREva_LO	0

void IREva_GPIO_Config(void);
uint8_t IREva_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);


#endif

//LED.c函数

#include "bsp_led.h"   


void LED_GPIO_Config(void)
{		
		/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

		/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
		RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK, ENABLE);

		/*选择要控制的GPIO引脚*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;	

		/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   

		/*设置引脚速率为50MHz */   
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

		/*调用库函数，初始化GPIO*/
		GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
		

		/* 关闭所有led灯	*/
		GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
		
}

/*********************************************END OF FILE**********************/

//Led.h函数
#ifndef __BSP_LED_H
#define	__BSP_LED_H


#include "stm32f10x.h"


/* 定义LED连接的GPIO端口, 用户只需要修改下面的代码即可改变控制的LED引脚 */

#define LED1_GPIO_PORT    	GPIOC			              /* GPIO端口 */
#define LED1_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOC		/* GPIO端口时钟 */
#define LED1_GPIO_PIN				GPIO_Pin_3			        /* 连接到SCL时钟线的GPIO */


#define ON  1
#define OFF 0

/* 使用标准的固件库控制IO*/
#define LED1(a)	if (a)	\
					GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN);\
					else		\
					GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)




/* 直接操作寄存器的方法控制IO */
#define	digitalHi(p,i)		 {p->BSRR=i;}	 //输出为高电平		
#define digitalLo(p,i)		 {p->BRR=i;}	 //输出低电平
#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态


/* 定义控制IO的宏 */
#define LED1_TOGGLE			 digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED1_ON		   		 digitalHi(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED1_OFF			   digitalLo(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)





void LED_GPIO_Config(void);

#endif /* __LED_H */

//如果使用12M晶振，还需加上设置频率程序,如果报flash错误，需要将stm32f10x_flash.c加入文件
#include "bsp_rccclkconfig.h"

void HSE_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x )
{
	ErrorStatus HSEStatus;
	
	// 把RCC 寄存器复位成复位值
	RCC_DeInit();	

	// 使能 HSE 
	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
	
	HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
	
	if( HSEStatus == SUCCESS )
	{
		// 使能预取指
		FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
		FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
		
		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
		
		// 配置 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_x);
		
    // 使能PLL
		RCC_PLLCmd(ENABLE);
		
		// 等待PLL稳定
		while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
		
    // 选择系统时钟
		RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
		
    while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
	}
	else
  {
		/* 如果HSE 启动失败，用户可以在这里添加处理错误的代码 */
	}
}

void HSI_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x )
{
	__IO uint32_t HSIStatus = 0;
	
	// 把RCC 寄存器复位成复位值
	RCC_DeInit();	

	// 使能 HSI 
	RCC_HSICmd(ENABLE);
	
	HSIStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
	
	if( HSIStatus == RCC_CR_HSIRDY )
	{
		// 使能预取指
		FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
		FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
		
		RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
		RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
		RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
		
		// 配置 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, RCC_PLLMul_x);
		
    // 使能PLL
		RCC_PLLCmd(ENABLE);
		
		// 等待PLL稳定
		while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
		
    // 选择系统时钟
		RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
		
    while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
	}
	else
  {
		/* 如果HSI 启动失败，用户可以在这里添加处理错误的代码 */
	}
}

void MCO_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);	
}

#ifndef __BSP_RCCCLKCONFIG_H
#define __BSP_RCCCLKCONFIG_H

#include "stm32f10x.h"

void HSE_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x );
void MCO_GPIO_Config(void);
void HSI_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x );
#endif /*__BSP_RCCCLKCONFIG_H */