STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-金属触摸传感器驱动

金属触摸传感器驱动

KY-036金属触摸传感器模块采用KRS13达林顿NPN晶体管，其信号由电路部分控制，电路部分集成LM393，内部有两个比较器。 当触摸弯曲在晶体管上的裸线（由晶体管的基极表示）时，环境的 50 Hz 信号被注入到高增益放大器中。放大器的输出连接到比较器，然后将正弦交流信号转换为方波。

在这里插入图片描述

本文将演示如何在STM32CubeIDE中使用金属触摸传感器。本次使用的传感器模块，当有触摸时，输出高电平。

1、金属触摸传感器配置

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、金属触摸传感器驱动实现

1）基本定义

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/\*
 \* metal\_touch\_sensor.h
 \*
 \* Created on: Apr 24, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef \_\_METAL\_TOUCH\_SENSOR\_H\_\_
#define \_\_METAL\_TOUCH\_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
}metal\_touch\_sensor\_t;

/\*\*
 \*@brief 查询金属触摸传感器状态
 \*@param sensor 开关对象
 \*@return 当开关闭合时，返回1；否则，返回0
 \*/
uint8\_t metal\_touch\_sensor\_check(metal\_touch\_sensor\_t\* sensor);

#endif /\* \_\_METAL\_TOUCH\_SENSOR\_H\_\_ \*/


2）传感器状态检查

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/\*
 \* metal\_touch\_sensor.c
 \*
 \* Created on: Apr 24, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#include "metal\_touch\_sensor.h"

uint8\_t metal\_touch\_sensor\_check(metal\_touch\_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;
}

3）主程序

在main.c文件中添加如下代码：

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/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include <stdio.h>
#include "metal\_touch\_sensor/metal\_touch\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* Private variables ---------------------------------------------------------\*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
metal\_touch\_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 = METAL_TOUCH_SENSOR_Pin;
	sensor.GPIOx = METAL_TOUCH_SENSOR_GPIO_Port;
	printf("\*\*\*\*STM32CubeIDE:Metal Touch Sensor\*\*\*\*\r\n");
	/\* USER CODE END 2 \*/

	/\* Infinite loop \*/
	/\* USER CODE BEGIN WHILE \*/
	while (1) {
		/\* USER CODE END WHILE \*/

		/\* USER CODE BEGIN 3 \*/
		if (metal\_touch\_sensor\_check(&sensor)) {
			printf("sensor touched\r\n");
		}
		HAL\_Delay(10);
	}
	/\* USER CODE END 3 \*/
}

当触摸传感器时，输出如下结果：

在这里插入图片描述

3、金属触摸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、金属触摸传感器中断方式驱动实现

1）基本定义

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/\*
 \* metal\_touch\_sensor.h
 \*
 \* Created on: Apr 24, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef \_\_METAL\_TOUCH\_SENSOR\_H\_\_
#define \_\_METAL\_TOUCH\_SENSOR\_H\_\_

#include <stdio.h>
#include <stm32f1xx\_hal.h>
#include "main.h"

/\*\*\*
 \* @brief 金属触摸感器中断回调函数
 \* @param sensor\_id 传感器编码
 \*/
typedef void (\*metal_touch_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
	metal_touch_sensor_callback callback; // 中断回调函数
}metal\_touch\_sensor\_t;

#endif /\* \_\_METAL\_TOUCH\_SENSOR\_H\_\_ \*/


2）中断服务实现

在stm32f1xx_it.c文件中，添加如下代码：

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/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include "metal\_touch\_sensor/metal\_touch\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* External variables --------------------------------------------------------\*/

/\* USER CODE BEGIN EV \*/
extern metal\_touch\_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 \*/

3）主程序

在main.c文件中添加如下代码：

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/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include <stdio.h>
#include "metal\_touch\_sensor/metal\_touch\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* Private variables ---------------------------------------------------------\*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
metal\_touch\_sensor\_t sensor;
/\* USER CODE END PV \*/

/\* USER CODE BEGIN PFP \*/
void on\_metal\_touch\_sensor\_callback(uint16\_t sensor_id);
/\* USER CODE END PFP \*/

/\* Private user code ---------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN 0 \*/
void on\_metal\_touch\_sensor\_callback(uint16\_t sensor_id) {
	printf("sensor %d touched\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 = METAL_TOUCH_SENSOR_Pin;
	sensor.GPIOx = METAL_TOUCH_SENSOR_GPIO_Port;
	sensor.callback = on_metal_touch_sensor_callback;
	printf("\*\*\*\*STM32CubeIDE:Metal Touch 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 \*/
}


运行结果：

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文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/125486266