#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Motor.h" #include "Serial.h" #include "Delay.h" #include "Car.h" int oppoa5=0; void Infrared_Init(){ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能复用功能的时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING ; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4| GPIO_Pin_5| GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_3;// 3 4 7 8 2 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING ; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15;//5 6 1 2 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE); #define D1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15) #define D2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_3) #define D3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_4) #define D4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5) #define D5 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_11) #define D6 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_12) #define D7 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_8) #define D8 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9) #define T 0.8 } int read(void)//D1是从左往右第一个传感器，一共有7个传感器 { int val=0,p; val+=D1*10000000; val+=D2*1000000; val+=D3*100000; val+=D4*10000; val+=D5*1000; val+=D6*100; val+=D7*10; val+=D8; p=val; val=0; return p; } int OUTPUT1=0,OUTPUT2=0;// OUTPUT1 和OUTPUT2 是控制小车左右轮速度的PWM输出值 int PID_sd=0;//小车差速PID控制器的PWM输出值 int error=0;//引用lk.c定义的error，才能在本文件内使用error该变量 //作为舵机PID控制器和差速PID控制器的传参输入值 double a=0;//最后的速度乘上a，实现调速 int Position_PID (int Encoder,int Target) //差速PID控制器//这里Encoder=error，Target=0; { float Position_KP=650,Position_KI=0,Position_KD=7300;//这里未使用到Ki static float Bias=0,Pwm=0,Integral_bias=0,Last_Bias=0; Bias=Encoder

<think>好的，我现在需要帮助用户理解和改进STM32红外传感器初始化及PID控制的代码。首先，我得先理清楚用户的需求。用户提到了STM32F10x系列的红外传感器初始化和PID控制，所以需要从这两个方面入手。 首先，红外传感器的初始化。根据用户提供的引用[2]，人体红外传感器的接线是VCC接5V，GND接GND，OUT接GPIO口，比如B14。所以初始化时，需要配置对应的GPIO为输入模式，比如浮空输入或者上拉输入，具体要看传感器的输出特性。另外，可能还需要配置外部中断，以便在检测到人体时触发中断，这样能实时响应。这部分需要参考STM32的GPIO配置流程，可能还要用到中断配置的相关寄存器设置。 然后是PID控制部分。PID通常用于闭环控制，比如根据红外传感器检测到的信号调整电机速度或者温度等。用户可能是在用红外传感器作为反馈装置，通过PID算法来调整输出。PID的实现需要三个参数：比例、积分、微分。代码中可能会有结构体来存储这些参数，以及相关的计算函数。需要检查PID的计算是否正确，比如积分是否饱和，微分项的处理是否有滤波，避免噪声影响。 接下来，用户可能想改进代码。可能的改进点包括：增加抗干扰处理，比如软件去抖；优化PID参数整定方法，比如使用Ziegler-Nichols方法；或者添加自适应PID，根据系统响应自动调整参数。同时，代码结构方面，可能需要模块化，将红外初始化和PID控制分开，提高可读性和维护性。 用户提供的引用中有关于NEC协议的红外遥控器设计，但当前问题主要涉及人体红外传感器，可能不需要处理NEC协议，而是简单的数字信号检测。不过，如果有其他红外应用，比如同时使用遥控器，可能需要处理不同的红外信号，这时候初始化部分可能需要更复杂的配置，比如定时器捕获等。但根据问题描述，用户可能只是用人体红外传感器的输出信号，所以暂时不需要考虑NEC协议部分。 在代码解释方面，需要分步骤讲解初始化和PID控制的各个部分。比如，初始化函数里如何设置GPIO模式、中断优先级；PID函数如何计算误差，调整输出。同时，可能存在的常见问题，比如传感器信号抖动导致误触发，需要在代码中加入去抖逻辑，比如延时检测或者多次采样判断。 另外，用户提到想改进代码，可能需要考虑实时性。比如，中断服务函数的处理时间是否过长，是否会影响其他任务。或者PID计算的频率是否合适，是否与系统响应速度匹配。还有，是否使用了合适的数值类型，防止溢出或者精度丢失。 最后，根据用户提供的引用，需要确保GPIO连接正确，特别是红外传感器的输出接到正确的引脚，并且代码中的引脚定义与实际硬件一致。比如，引用[2]中提到的B14，代码里是否使用了对应的宏定义或者直接操作寄存器。 总结下来，我需要分步骤解释红外初始化和PID控制的代码结构，指出关键点，然后给出改进建议，比如代码优化、抗干扰处理、参数整定方法等，并确保用户能理解如何应用这些改进到他们的项目中。</think>### STM32F10x红外传感器初始化与PID控制代码解析 #### 一、红外传感器初始化代码要点 1. **GPIO配置** 根据引用[2]，人体红外传感器输出信号通过GPIO引脚（如B14）输入STM32： ```c // 配置GPIO为浮空输入模式 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); ``` 若需中断检测，需额外配置EXTI和NVIC： ```c EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 绑定PB14到EXTI14 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; // 上升沿触发（检测到人体） EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); ``` 2. **中断服务函数** ```c void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) != RESET) { // 处理红外传感器触发事件（如PID控制逻辑） EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); } } ``` #### 二、PID控制代码实现 1. **PID结构体定义** ```c typedef struct { float Kp, Ki, Kd; // PID系数 float target; // 目标值 float last_error; // 上次误差 float integral; // 积分累积 } PID_Controller; ``` 2. **PID计算函数** ```c float PID_Compute(PID_Controller* pid, float current_value) { float error = pid->target - current_value; pid->integral += error * dt; // dt为采样周期 float derivative = (error - pid->last_error) / dt; float output = pid->Kp * error + pid->Ki * pid->integral + pid->Kd * derivative; pid->last_error = error; return output; } ``` #### 三、代码改进建议 1. **抗干扰优化** - **软件去抖**：在中断中增加多次采样验证逻辑： ```c if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) != RESET) { if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == SET) { delay_ms(50); // 延时50ms后再次检测 if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == SET) { // 真实触发事件 } } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); } ``` - **硬件滤波**：在传感器输出端并联电容（如104pF）[^2]。 2. **PID参数整定方法** - **Ziegler-Nichols法**：通过阶跃响应确定临界增益$K_u$和振荡周期$T_u$，按经验公式设置$K_p=0.6K_u$, $T_i=0.5T_u$, $T_d=0.125T_u$[^1]。 - **积分抗饱和**：限制积分项最大值： ```c #define MAX_INTEGRAL 100.0f pid->integral = (pid->integral > MAX_INTEGRAL) ? MAX_INTEGRAL : (pid->integral < -MAX_INTEGRAL) ? -MAX_INTEGRAL : pid->integral; ``` 3. **代码结构优化** - **模块化设计**：将红外传感器驱动与PID控制分离为独立.c/.h文件。 - **PWM输出控制**：若用于温度/电机控制，可结合定时器PWM： ```c TIM_SetCompare1(TIM2, (uint16_t)(PID_Compute(&pid, current_temp))); // 调整占空比 ``` #### 四、典型应用场景 1. **智能家居控制** 通过红外传感器检测人体移动，触发空调温度PID调节（参考引用[1]中智能家居案例）。 2. **工业自动化** 结合红外测距传感器实现传送带物料间距闭环控制。 §§ 1. 如何通过STM32的ADC模块提高红外传感器信号采集精度？ 2. PID控制中微分项对噪声敏感问题如何解决？ 3. STM32如何实现多路红外传感器的同步检测？ : 参考STM32红外线遥控器发送程序与智能家居控制系统设计 : 人体红外传感器与STM32F103接线规范