STM32F103VET6之火焰传感器数据输出串口显示

目录

前言

一、火焰传感器原理

二、硬件连接

三、设计思路

四、源码分析

总结

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前言

        在当今的智能化和自动化时代，嵌入式系统在各种应用中发挥着越来越重要的作用。其中，STM32系列微控制器因其强大的性能和广泛的应用而备受青睐。前面一文讲述了串口的使用和配置，本文将介绍如何将火焰传感器与STM32F103VET6微控制器相结合，通过串口通信将数据输出并显示在计算机或其他设备上。

        火焰传感器是一种用于检测火焰的传感器，它可以通过感知火焰的光谱特性来检测火焰的存在。将火焰传感器与STM32F103VET6相结合，可以实现火焰检测的自动化和智能化。

        本文将详细介绍如何将火焰传感器与STM32F103VET6连接，如何配置串口通信接口，以及如何将读取的火焰传感器数据通过串口发送到计算机或其他设备进行显示。通过本文的介绍，读者可以了解嵌入式系统在实际应用中的开发过程，并为进一步开发和应用打下基础。

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一、火焰传感器原理

        火焰传感器是一种可以检测火焰温度和火焰存在的传感器。在这个电路中，火焰传感器可以检测到火焰发出的红外光，然后将这种信号转化为电信号。使用一个比较器来比较这个电信号和一个预设的阈值。当电信号大于阈值时，模块 D0 输出低电平，表示有火焰存在。通过这种方式，可以将火焰传感器检测到的信号转化为可读的电信号，从而实现对火焰温度和火焰存在的检测。

二、硬件连接

1. 将STM32F103VET6开发板与火焰传感器连接。一般来说，火焰传感器会有模拟输出引脚和数字输出引脚（A0和D0），我这里采用的数字引脚D0，模块在环境火焰光谱或者光源达不到设定阈值时，DO 口输出高电平，当外界环境火焰光谱或者光源超过设定阈值时，模块D0 输出低电平；通过杜邦线将其连接到芯片引脚，此处连接到PB5；
2. 将USB转串口模块与开发板连接。将USB转串口模块的TXD和RXD引脚与开发板的相应引脚对应连接；
3. 给开发板上电，确保各部件正常运行。

三、设计思路

1. 首先配置对应GPIO为浮空输入，浮空输入的电平状态直接由外部输入决定。当外部输入高时，I/O高；当外部输入低时，I/O低；如果引脚悬空，那么I/O的电平状态是不确定的。如果启用了上拉电阻，那么在引脚悬空时，可以明确I/O位为高电平状态；如果启用了下拉电阻，那么在引脚悬空时，可以明确I/O位为低电平状态；
2. 初始化串口通信，设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数；
3. 初始化LED灯，配置对应GPIO参数，用于传感器状态显示；
4. 编写一个数据获取函数，因为采用的是数字输出引脚D0，所以可以直接对引脚状态进行读取，对数据进行判断，执行相应的操作。

四、源码分析

        首先在本地工程文件夹中新建Fire_sensor文件夹，在其中创建fire.c和fire.h文件，到keil5中将fire.c添加进入工程，然后编写如下代码

fire.c

#include "fire.h"
extern uint8_t fire_value;
/*配置火焰传感器GPIO*/
void Fire_GPIO_Config()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入模式
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

/*数据读取函数*/
uint8_t Fire_GET() 
{
	while(1)
	{
		fire_value=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,  GPIO_Pin_5);
		return  fire_value;
	}
}

其中将PB5配置成浮空输入模式，然后不断读取该GPIO的值，然后返回一个全局变量fire_value。

fire.h

#ifndef __FIRE_H
#define	__FIRE_H

#include "stm32f10x.h"

void Fire_GPIO_Config(void);
uint8_t Fire_GET(void);


#endif  /* __FIRE_H */

main.c

#include "stm32f10x.h"  
#include "led.h"      
#include "USART.h"
#include "fire.h"

uint8_t  fire_value;
  
/**
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
int main(void)
{	

	LED_Init();
	/* 初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1 */
    USART_Config();
	Fire_GPIO_Config();
	fire_value=Fire_GET();
		if(fire_value==0)
		{
				LED_ON;
				printf("检测到火焰!!!!!");
		}
		else
		{
				LED_OFF;
		}
}

        初始化LED，初始化串口，将串口1配置成字长8位，波特率115200，一位停止位，无校验位，使用C语言重定向printf到串口输出，接收到来自火焰传感器的数据，进行判断，执行相应的操作。

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总结

        在本文中，描述了如何将STM32F103VET6微控制器与火焰传感器相结合，通过串口通信将数据输出并显示在计算机或其他设备上。通过本文的介绍，读者可以了解到嵌入式系统在实际应用中的开发过程和STM32F103VET6微控制器的特性和使用方法。同时，本文还介绍了浮空输入电平的概念和特点。