【STM32】外部时钟|红外反射光电开关

news2025/2/21 18:08:50

1.外部时钟

单片机如何对外部触发进行计数？先看一下内部时钟，内部时钟是接在APB1和APB2时钟线上的，APB1,APB2来自stm32单片机内部的脉冲信号，也叫内部时钟。我们用来定时。同样我们可以把外部的信号接入单片机，来对其进行计数功能呢？
在这里插入图片描述
这个GPIO口的数据就是外部的信号，当时为了保证稳定性，而是采用下面这种做法

我们知道每一个定时器都有四个输入通道TI1 ~TI4，而TI3 ~TI4不接入触发控制器，也就先不说，对于TI1和TI2对外部输入信号会做滤波处理，以及边沿检测，TI1FP1和TI2FP2既可以选择是上升沿，也可以下降沿触发，也可以双边沿触发，而TI1_ED只能双边沿触发，以及还有一个外部触发器单独的，ETR需要经过极性选择，边沿检测，预分频和输入滤波，边沿检测只能检测到上升沿，但是极性选择可以翻转电平，所以说既能检测高电平，也能检测到低电平，由于ETR输入到触发器的信号只能是内部时钟频率的1/4，所以我们可以调节预分频器改变，输入滤波的话是会有一定的抖动，而抖动的话，时间不会太长，所以我们可以根据一定频率的采样信号来进行采样，N次采样后，这N次采样到的电平是一样的，就说明不是抖动，因为抖动时间不会太长，所以还没有达到N次就出现电平不一样，来进行滤波.
触发器会在TI1FP1和TI2FP2和TI1_ED和ETR中选择一个信号进行控制，也被称为外部时钟模式1，而在ETR输入滤波后面也会直接接入到触发控制器，不借用从模式控制器

2.红外反射光电开关原理

在这里插入图片描述
VCC和GND来给模块供电，类似蓝色的灯泡用来发射红外光，而黑色的小灯泡用来接收红外光，黑色小灯泡检测出来的红外光强度以模拟量的形式输出到AO口，当接收的红外光强度很强（灯泡前有物体）时，对应的模拟量电压就越小，当接收红外光强度很弱时（灯泡前有黑色物体时或没有物体时），对应模拟量的电压就越大。
当接收红外光强度很强时，指示灯就会亮。
很强很弱的区分是有一个阈值，这个阈值可以由该模块上的一个电位器来调节，大于该阈值说明接收红外光强度低，但是AO模拟量电压大。
我们会用到他的DO引脚，当AO的电压大于阈值时，DO输出高电平，当AO电压小于阈值时，DO输出低电平。
总结：当灯泡前有物体，DO输出低电平，灯泡前有黑色物体时或没有物体时,DO输出高电平。

3.使用

我们可以将DO引脚当做ETR外部输入的信号，然后通过外部时钟模式1来对其脉冲来计数，将计数的结果打印在屏幕上。
注意主频时钟频率不要选择太大，因为滤波的时候，他的采样频率适合主频时钟频率有关系的，主频频率越大的话，采样频率就越大，相同的采集次数，假如说会采集5次，频率越大就是更小的时间间隔采集一次，这样有的抖动也就会逃脱滤波器的滤波。
在这里插入图片描述
定时器2的ETR是在PA0上，所以将DO引脚接在单片机的PA0引脚即可

这里的滤波要设置15，要不然等一下会在黑白交替的时候会有好多抖动，如果不滤波的话，这些抖动也会算在计数中。

#include <stdio.h>
#include "string.h"
#include "oled.h"
int main(void)
{

  
 


  
  OLED_Init();
  HAL_TIM_Base_Start(&htim2);//开启定时器2来对ETR外部输入信号计数
  int count=0;
  char message[50]="";


  while (1)
  {
	  count=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);//将计数值放在count中

	  OLED_NewFrame();
	  sprintf(message,"count:%d",count);
	  OLED_PrintString(15, 15,message, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);

	   OLED_ShowFrame();
	   HAL_Delay(100);

    /* USER CODE END WHILE */

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