STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-麦克风声音传感器驱动

麦克风声音传感器驱动

麦克风声音传感器，顾名思义，它可以检测声音和测量声音的响度。当声音的响应达到一定的阈值时，传感器输出高电平或低电平信号（取决于硬件设计）。麦克风声音传感器广泛应用于声控开关、噪音测量等。

在这里插入图片描述

本文将演示如何驱动麦克风声音传感器。

1、麦克风声音传感器配置

本次使用的麦克风声音传感器有两种输出(A0)，一种是模拟量输出(D0)，另外一种是数字输出。在这里，使用数字输出(D0)。当声音达到阈值时，输出低电平。

在STM32CubeIDE中，传感器引脚的配置如下：

在这里插入图片描述

保存配置，并生成代码。

2、麦克风声音传感器驱动实现

1）基本定义

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
/\*
 \* voice\_sensor.h
 \*
 \* Created on: Apr 21, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_
#define \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_

#include "stm32f1xx\_hal.h"
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

typedef struct{
    uint16\_t id; // 编号
	GPIO_TypeDef\* GPIOx;           // 总线端口
	uint16\_t GPIO_Pin;             // 总线引脚
}voice\_sensor\_t;

/\*\*
 \* @brief 检测是否有报警
 \* @param sensor 传感对象
 \* @return 当检测到传感器阈值输出低电平时，返回1，否则返回0
 \*/
uint8\_t  voice\_sensor\_check\_alert(voice\_sensor\_t\* sensor);

#endif /\* \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_ \*/


2）驱动代码实现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
/\*
 \* voice\_sensor.c
 \*
 \* Created on: Apr 21, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#include "voice\_sensor.h"

uint8\_t voice\_sensor\_check\_alert(voice\_sensor\_t\* sensor){
	if(HAL\_GPIO\_ReadPin(sensor->GPIOx, sensor->GPIO_Pin) == GPIO_PIN_RESET){
		return 1;
	}
	return 0;
}

代码非常简单，只需要检测传感器的输出信号为低电平即可。

3）主程序

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include <stdio.h>
#include "voice\_sensor/voice\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
voice\_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.GPIOx = VOICE_SENSOR_GPIO_Port;
  sensor.GPIO_Pin = VOICE_SENSOR_Pin;

  /\* USER CODE END 2 \*/

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

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

程序运行结果：

在这里插入图片描述

3、麦克风声音传感器配置（基于中断方式）

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

基本配置不变，保存并生成代码。

4、麦克风声音传感器驱动实现（基于中断方式）

1）基本定义

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
/\*
 \* voice\_sensor.h
 \*
 \* Created on: Apr 21, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_
#define \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_

#include "stm32f1xx\_hal.h"
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

/\*\*\*
 \* @brief 传感器回调函数
 \* @
 \*/
typedef void (\*voice_alert_callback)(uint16\_t id);

typedef struct{
	uint16\_t id; // 编号
	GPIO_TypeDef\* GPIOx;           // 总线端口
	uint16\_t GPIO_Pin;             // 总线引脚
	voice_alert_callback callback; // 回调函数
}voice\_sensor\_t;

#endif /\* \_\_VOICE\_SENSOR\_H\_\_ \*/


2）中断调用实现

在stm32f1xx_it.c文件，实现如下代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include "voice\_sensor/voice\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
extern voice\_sensor\_t sensor;
/\* USER CODE END PV \*/

/\* 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文件中输入如下代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include <stdio.h>
#include "voice\_sensor/voice\_sensor.h"
/\* USER CODE END Includes \*/

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

/\* USER CODE BEGIN PFP \*/
void on\_voice\_alert(uint16\_t id);
/\* USER CODE END PFP \*/

/\* USER CODE BEGIN 0 \*/
void on\_voice\_alert(uint16\_t id){
	printf("sensor:%d alerted\r\n",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.GPIOx = VOICE_SENSOR_GPIO_Port;
  sensor.GPIO_Pin = VOICE_SENSOR_Pin;
  sensor.callback = on_voice_alert;
  /\* USER CODE END 2 \*/

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

    /\* USER CODE BEGIN 3 \*/
  }
  /\* USER CODE END 3 \*/
}


程序运行结果如下：

在这里插入图片描述

文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/125305160