超声波与红外传感
超声波传感器(HC_HR04)
原理

cubemx实现


代码实现



红外避障模块

红外模块的工作原理
红外发射管:发出红外光,照射到地面。
红外接收管:接收地面反射回来的红外光。
反射原理
白色:反射能力强,反射回来的红外光多。
黑色:吸收能力强,反射回来的红外光少。
信号输出(关键点)
光强与信号
反射光多(白色地面):红外接收管接收到的光强,输出信号强。
反射光少(黑色地面):接收到的光弱,输出信号弱。
具体输出
(以数字红外模块为例):
不同模块的输出逻辑可能不同,但常见设计是:
- 白色(光强):输出 低电平(0V,逻辑 0)。
- 黑色(光弱):输出 高电平(3.3V 或 5V,逻辑 1)。
定时器时钟图

将避障模块通过杜邦线连接到的引脚设置为定时器外部触发ETR,这样子的话定时器的计数值就随着避障红外模块检测到高电平变化
注意黑白条纹的交界,会产生大量抖动,所以要消抖
消抖
开启ETR模式下的输入滤波器



抖动的电平持续时间相对于稳定的电平要小很多
每隔一段时间进行采样,如果采样次数达到标准,就认为是稳定的电平,否则就认为是抖动
采样的频率不能太快,不然一些抖动会被漏掉。因此内部时钟频率不能太快
直接查看__HAL_TIM_GET_COUNTER()的值就能知道计数的变化
红外循迹模块

循迹模块在黑线的两边,检测到黑线返回1
电容按键

手是导电的,摸到按键形成电容,电容充电时间要比不摸要长,要不停的进行充电和放电,用输入捕获记录并判断时间长短
放电:PA5切换到输出模式,输出低电平
充电:PA5作为输入模式,这里是定时器捕获,不向电容输出电平
红外遥控
红外遥控的编码目前广泛使用的是:NEC Protocol 的 PWM(脉冲宽度调制)和 Philips
RC-5 Protocol 的 PPM(脉冲位置调制)。ALIENTEK 阿波罗 STM32F429 开发板配套的遥控器使用的是 NEC 协议,其特征如下:
1、8 位地址和 8 位指令长度;
2、地址和命令 2 次传输(确保可靠性)
3、PWM 脉冲位置调制,以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”;
4、载波频率为 38Khz;
5、位时间为 1.125ms 或 2.25ms;
NEC 码的位定义:一个脉冲对应 560us 的连续载波,一个逻辑 1 传输需要 2.25ms(560us脉冲+1680us 低电平),一个逻辑 0 的传输需要 1.125ms(560us 脉冲+560us 低电平)。而遥控接收头在收到脉冲的时候为低电平,在没有脉冲的时候为高电平,这样,我们在接收头端收到的信号为:逻辑 1 应该是 560us 低+1680us 高,逻辑 0 应该是 560us 低+560us 高。
NEC 遥控指令的数据格式为:同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成,地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8 位数据格式。按照低位在前,高位在后的顺序发送。采用反码是为了增加传输的可靠性(可用于校验)。

同步码头是0-10ms处的;地址是0,所以反码是1
可以看到,其地址码为 0,控制码为 168。可以看到在 100ms 之后,我们还收到了几个脉冲,这是 NEC 码规定的连发码(由 9ms 低电平+2.5m 高电平+0.56ms 低电平+97.94ms 高电平组成),如果在一帧数据发送完毕之后,按键仍然没有放开,则发射重复码,即连发码,可以通过统计连发码的次数来标记按键按下的长短/次数。
传输完成之后就没有PWM了,所以定时器就不会捕获中断(在捕获中断里面清零计数值),定时器就会溢出,产生普通中断

