基于stm32f103c8t6的智能垃圾桶_智能垃圾桶 csdn

这个垃圾桶的功能效果和51的那个一样，但是实现的方式不一样，都可以由距离，震动，按键触发垃圾桶开盖子。

一、硬件介绍

二、代码部分

代码分了两部分，一部分是手写的（手写的我用淡蓝色的标记了），一部分是在stm32cube上设置后，软件生成的。

#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 */
#define OPEN 1
#define CLOSE 0
/* USER CODE END PM */

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

/* USER CODE BEGIN PV */
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 */
//使用TIM2来做us级延时函数
void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us)
{
    /* 使能定时器2计数,HAL库没有us函数，因此要自己写，我们把PSC的只改成71，就可以实现1us计数一次，原因在下面我会说 */
    __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;//数值代表时间
        //1. Trig ，给Trig端口至少10us的高电平,，让超声波模块开始工作
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);//拉高
        TIM2_Delay_us(15);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);//拉低

        //2. echo由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
        //波发出去的那一下，开始启动定时器
        while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7) == GPIO_PIN_RESET);//等待输入电平拉高
        HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
        __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);//每一次开始测距时，把定时器二的CNT清零

        //3. 由高电平跳转回低电平，表示波回来了
        while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7) == GPIO_PIN_SET);//等待输入电平变低
        //波回来的那一下，我们开始停止定时器
        HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);

        //4. 计算出中间经过多少时间
        cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);

        //5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2（计数1次表示1us）
        return (cnt*0.034); //单位换算后面我写的有
}

void openStatusLight()
{
    //点亮LED1
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
}

void closeStatusLight()
{
    //熄灭LED1
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
}

void initSG90_0()
{
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_4); //启动定时器4
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 5); //__HAL_TIM_SetCompare，在运行时设置TIM捕获比较寄存器值，这里CCR=5,将舵机置为0度
}

void openDusbin()
{
    if(flag == CLOSE)
    {
        flag = OPEN;
        __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 15); //将舵机置为90度
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);
        HAL_Delay(100);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);
    }
    HAL_Delay(2000);
}

void closeDusbin()
{
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 5); //将舵机置为0度
    flag = CLOSE;
    HAL_Delay(150);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0 || GPIO_Pin == GPIO_PIN_5)
    {
        if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET ||   //按键
            HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_5) == GPIO_PIN_RESET)    // 震动传感器
        {
            openStatusLight();
            openDusbin();
        }
    }
}

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
    float distance;
  /* 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_TIM4_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    initSG90_0();
    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 */
        //超声波测距
        distance = get_distance();
        if(distance < 10){
            //点亮LED1
      openStatusLight();
            //开盖
            openDusbin();
        }else{
            //熄灭LED1
            closeStatusLight();
            //关盖
            closeDusbin();
        }
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

三、stm32cube上的设置

   SYS里，debug选择Serial Wire为st-link下载器用。RCC里，选择High Speed Clock(HSE)，配置为Crystal/Ceramic Resonator，然后在Clock Configuration里按下图配置

GPIO的配置如下

PA0对应单片机按键1   PB4对应蜂鸣器   PB5接振动传感器  PB6接Trig   PB7接Echo   PB8对应单片机LED1  PB9接舵机

        PA0和PB5要作为外部触发中断使用，当按键按下，来一个低电平给单片机PA0，触发中断，垃圾桶打开；当发生震动，传感器来一个低电平给单片机PB5，触发中断，垃圾桶打开。

超声波配置

测距需要时间，还需速度，声波的速度是340m/s，换算单位就是0.034cm/us。时间怎么计算呢？

这时候就需要用定时器了，将定时器2如下图设置

时钟源来自系统的72MHz，分频器PSC设置为71，自动重装使能。

关于时基单元的PSC,CNT和ARR，我说说我的理解

    对于预分频器PSC，它就是一个改变计数时间寄存器，在你不分频(即PSC=0)的时候以72MHz/(0+1)的频率计数;当你的PSC=71时，你要以72MHz/(71+1)的频率计数,也就是每隔1us计数一次，CNT加一。自动装载寄存器ARR是你设置的计数上限，达到这个值之后就要将CNT置零。

   所以所谓的定时中断，不过是你通过改变PSC来改变计一个数的时间，然后输入ARR的值再规定记到多少个数字停止。就比如你要定时1s中断，你就可以改变PSC的值，使CNT每隔20毫秒加一，将ARR设置为49，打开中断通道，这样过20ms*（49+1）就实现1s可以计时了。ARR之所以要加以是因为0到49有50个数。

回到定时器2，我们将它的PSC=71,这样就可以实现1us记一个数了，定时器2的CNT每加一就代表时间增加1us。至于ARR,我们不用管，在有限距离内，ARR不会爆表。(为什么不会爆表,可以看一下这里http://t.csdnimg.cn/wbIWW).

     接着说舵机，图上的舵机的驱动频率是50Hz，周期也是就20ms。舵机想要改变角度，就要控制一个钟期内高电平的占用时间，也就是我们说的占空比。

一个周期内，高电平占用时间对应的旋转角度

回到定时器4，配置如下图

对于时基单元的配置我不说了，无论你想咋配置，只要能配制出20ms就行。关于PWM Generation下面的东西，大家可以出一下手册，了解一下，中文手册在255页。

我要说的是角度的事，按照我上面写的ARR=199,也就是说，ARR从0到199，计数200次后就要自动变成0。

在PWM模式1：在向上计数时，一旦 CNT < CCRx 时输出为有效电平，否则为无效电平； 在向 下计数时，一旦 CNT > CCRx 时输出为无效电平即低电平，否则为有效电平。说白了就是CCR是个门槛，是高低电平的分水岭。

这里的,你可以发现CCR越接近ARR，一个周期里，高电平持续时间越长。所以高电平的持续时间与CCR的值成正比，如果ARR=CCR，则整个周期都是高电平。要想舵机达到0度，则要有持续时间0.5ms的高电平，则ARR从0到199共200份，CCR要占到5份，其余的角度以此类推。

四、其它

   这就要说一个很傻逼的事了，是振动传感器的，本来在51上面，他的灵敏度是可以的，但是我也没想到到了32上，原来的灵敏度就不行了。等我把程序写好，硬件安好后，舵机就像神经了一样，不受控制过两秒自己动，过两秒自己动，刚开始我以为是我代码有问题，导致死机了，后来我一点一点排查，我发现把振动传感器控制开盖去掉就好了，我才意识到是震动传感器出了问题。但说实话，我也没想到是灵敏度的问题，知道我看见震动模块的灯一直闪，我才有意无意的调了一下灵敏度，没想到竟然阴差阳错好了。折磨了我快3个小时，如果你做的话，引以为戒吧。