STM32 外设驱动模块八：红外反射式光电模块

1. 模块简介

计数传感器模块是 STM32 嵌入式系统中常用的输入控制接口，广泛用于计数应用、事件触发、检测等场景。

在实际项目开发中，计数传感器具有如下典型用途：

• 计数器应用：例如按键或传感器事件计数。
• 外部事件触发：用于测量外部信号的频率或发生次数。
• 教学与实验：适用于嵌入式系统的基本实验与调试。
• 自动控制反馈：配合其他系统模块反馈状态信息。

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2. 原理解析

2.1 硬件工作原理

计数传感器模块通过外部中断方式来实现对信号的计数。一般情况下，传感器（如按钮、脉冲信号等）产生电平变化，STM32的外部中断外设（EXTI）用于检测信号的变化（如下降沿触发），触发中断服务程序后进行计数。

计数传感器模块的工作原理依赖于STM32的外部中断（EXTI），外部信号触发后计数器增值或执行其他控制操作。

2.2 电路连接示意

STM32 GPIOB14 --- 按钮传感器 --- GND
STM32 VCC --- OLED显示模块 --- GND
STM32 PB6 (SCL) --- OLED --- SCL
STM32 PB7 (SDA) --- OLED --- SDA

说明：

• 按钮传感器与 STM32 的 GPIOB14 引脚连接，按下按钮时产生一个下降沿触发外部中断。
• 使用 I2C 接口连接 OLED 显示模块，STM32 的 PB6 (SCL) 和 PB7 (SDA) 引脚分别与 OLED 的时钟线和数据线连接。

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3. 外设配置思路

3.1 涉及外设资源

外设名称	用途说明
GPIOB14	外部中断输入信号，触发计数
EXTI	外部中断线，检测外部信号变化
NVIC	配置中断优先级和中断处理程序
OLED (I2C)	显示模块，显示计数值

3.2 配置步骤概述

1. 开启相关外设时钟：包括 GPIO 和 EXTI。
2. 配置 GPIOB14 为输入上拉模式。
3. 配置外部中断线 EXTILine14 触发模式为下降沿。
4. 配置 NVIC 优先级和中断响应优先级。
5. OLED 显示模块配置 I2C 通信，初始化显示。

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4. 标准库驱动代码

4.1 头文件引用

#include "stm32f10x.h"
#include "OLED.h"
#include "Delay.h"
#include "CountSensor.h"

4.2 初始化函数

void CountSensor_Init(void) {// 开启GPIOB时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  // 启动AFIO时钟// GPIO配置为上拉输入GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);// 配置外部中断引脚GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);// 外部中断配置EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);// 配置中断优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

4.3 辅助函数

void CountSensor_Write(uint8_t val) {// 例如：通过外部传感器控制输出或读取数据
}

4.4 主函数范例

int main(void) {OLED_Init();  // 初始化OLEDCountSensor_Init();  // 初始化计数传感器while (1) {OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);  // OLED显示计数值}
}

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5. 应用扩展建议

拓展功能	实现说明或应用场景
多个传感器计数	可以扩展为多个传感器并行计数，如同时处理多个按钮的计数。
计数值存储	可以将计数值存储到外部存储器（如 EEPROM），实现断电后保存。
周期性计数清零	可配合定时器实现周期性清零计数，或者设定一个最大计数值后清零。

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6. 常见问题与调试建议

问题现象	排查与解决建议
计数不准确或抖动	检查按钮是否有机械抖动，可在中断服务程序中增加延时或多次判断电平。
中断无法触发	确保EXTI中断线配置正确，检查GPIO引脚是否已正确配置为输入。

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