stm32f103灰度传感器代码

### STM32八路灰度传感器代码示例 以下是基于STM32的八路灰度传感器读取代码示例。该代码通过ADC模块实现对八个灰度传感器模拟量的采集，并将其转换为数字信号以便后续处理。 #### 初始化配置 为了使能ADC功能并完成初始化设置，需先定义GPIO引脚以及相应的ADC通道。假设使用的是STM32F103系列芯片，具体初始化如下： ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 定义8个灰度传感器对应的ADC通道 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_1 ADC_CHANNEL_0 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_2 ADC_CHANNEL_1 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_3 ADC_CHANNEL_2 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_4 ADC_CHANNEL_3 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_5 ADC_CHANNEL_4 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_6 ADC_CHANNEL_5 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_7 ADC_CHANNEL_6 #define GRAY_SENSOR_CHANNEL_8 ADC_CHANNEL_7 uint16_t graySensorValues[8]; // 存储8个灰度传感器的AD采样值 void MX_ADC_Init(void) { ADC_HandleTypeDef hadc; __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); // 使能ADC时钟 hadc.Instance = ADC1; // 使用ADC1外设 hadc.Init.ScanConvMode = ENABLE; // 启用扫描模式 hadc.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; // 单次转换模式 hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; // 软件触发启动 HAL_ADC_Init(&hadc); // 初始化ADC // 配置GPIO引脚作为模拟输入 GPIO_InitTypeDef gpio_init_structure; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); gpio_init_structure.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; gpio_init_structure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_structure); } ``` #### 数据采集函数 编写一个用于获取灰度传感器数据的功能函数，此函数负责依次读取各通道的数据并将结果存储到数组`graySensorValues`中。 ```c void ReadGraySensors(uint16_t *sensor_values) { uint32_t i; HAL_ADC_Start(&hadc); // 开始一次新的转换序列 for (i = 0; i < 8; ++i) { while(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 100) != HAL_OK); // 等待当前转换结束 sensor_values[i] = HAL_ADC_GetValue(&hadc); // 获取本次转换的结果 if(i >= 4){ __HAL_ADC_SET_SEQUENCE(&hadc, ADC_REGULAR_RANK_1 + (i - 4), GRAY_SENSOR_CHANNEL_(i+1)); }else{ __HAL_ADC_SET_SEQUENCE(&hadc, ADC_REGULAR_RANK_1 + i, GRAY_SENSOR_CHANNEL_i); } } HAL_ADC_Stop(&hadc); // 停止ADC操作 } int main() { MX_ADC_Init(); while(1){ ReadGraySensors(graySensorValues); // 打印或进一步处理灰度传感器数据... HAL_Delay(100); // 设置适当延时防止过载CPU资源 } return 0; } ``` 上述代码实现了基本的硬件抽象层（HAL）库调用来控制STM32微控制器上的ADC外围设备[^1]。需要注意的是，在实际应用过程中可能还需要加入滤波算法来提高测量精度和抗噪能力[^2]。

### 使用STM32F103C8T6单片机、五路灰度传感器和TB6612稳压驱动模块实现循迹功能的代码示例 以下是完整的代码示例，涵盖了初始化配置、PWM控制电机速度以及根据五路灰度传感器数据调整小车行驶方向的功能。 --- #### 1. 系统初始化 在主函数中完成必要的外设初始化操作，包括GPIO、TIM（定时器）、ADC（模拟数字转换器）等。 ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #define LEFT_MOTOR_IN1 GPIO_PIN_5 #define LEFT_MOTOR_IN2 GPIO_PIN_6 #define RIGHT_MOTOR_IN1 GPIO_PIN_7 #define RIGHT_MOTOR_IN2 GPIO_PIN_8 #define PWM_CHANNEL TIM_CHANNEL_1 // 定义灰度传感器对应的GPIO引脚 #define SENSOR1_PIN GPIO_PIN_0 #define SENSOR2_PIN GPIO_PIN_1 #define SENSOR3_PIN GPIO_PIN_2 #define SENSOR4_PIN GPIO_PIN_3 #define SENSOR5_PIN GPIO_PIN_4 TIM_HandleTypeDef htim3; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_TIM3_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); // 初始化HAL库 SystemClock_Config(); // 配置系统时钟 MX_GPIO_Init(); // 初始化GPIO MX_TIM3_Init(); // 初始化定时器用于PWM输出 while (1) { uint8_t track_data = GetTrackData(); // 获取灰度传感器数据 AdjustDirection(track_data); // 根据数据调整方向 HAL_Delay(50); // 延迟一段时间再循环 } } ``` --- #### 2. GPIO与定时器初始化 定义并初始化GPIO端口和定时器资源。 ```c static void MX_GPIO_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 初始化电机控制引脚 GPIO_InitStruct.Pin = LEFT_MOTOR_IN1 | LEFT_MOTOR_IN2 | RIGHT_MOTOR_IN1 | RIGHT_MOTOR_IN2; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化灰度传感器输入引脚 GPIO_InitStruct.Pin = SENSOR1_PIN | SENSOR2_PIN | SENSOR3_PIN | SENSOR4_PIN | SENSOR5_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉输入防止浮空 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } static void MX_TIM3_Init(void) { __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 83; // 设置预分频器为84MHz / (84 + 1) ≈ 1kHz htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim3.Init.Period = 999; // 计数周期为1ms * 1000 = 1s htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_Base_Init(&htim3); TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 500; // 初始占空比50% sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, PWM_CHANNEL); HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, PWM_CHANNEL); } ``` --- #### 3. 数据采集逻辑 编写函数`GetTrackData()`来读取五路灰度传感器的状态值。 ```c uint8_t GetTrackData(void) { uint8_t data = 0; if (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, SENSOR1_PIN)) data |= (1 << 0); if (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, SENSOR2_PIN)) data |= (1 << 1); if (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, SENSOR3_PIN)) data |= (1 << 2); if (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, SENSOR4_PIN)) data |= (1 << 3); if (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, SENSOR5_PIN)) data |= (1 << 4); return data; } ``` --- #### 4. 方向调整逻辑 根据灰度传感器返回的数据判断当前路径状态，并相应地调整左右电机的速度。 ```c void AdjustDirection(uint8_t track_data) { static const uint8_t CENTER_LINE_PATTERN = 0b00100; // 中间传感器检测到黑线的理想情况 if (track_data == CENTER_LINE_PATTERN) { SetMotorSpeed(LEFT_MOTOR_IN1, LEFT_MOTOR_IN2, 100); // 左侧全速前进 SetMotorSpeed(RIGHT_MOTOR_IN1, RIGHT_MOTOR_IN2, 100); // 右侧全速前进 } else if ((track_data & 0b00011) != 0) { // 黑线偏向右侧 SetMotorSpeed(LEFT_MOTOR_IN1, LEFT_MOTOR_IN2, 80); // 减慢左侧速度 SetMotorSpeed(RIGHT_MOTOR_IN1, RIGHT_MOTOR_IN2, 100); // 加快右侧速度 } else if ((track_data & 0b11000) != 0) { // 黑线偏向左侧 SetMotorSpeed(LEFT_MOTOR_IN1, LEFT_MOTOR_IN2, 100); // 加快左侧速度 SetMotorSpeed(RIGHT_MOTOR_IN1, RIGHT_MOTOR_IN2, 80); // 减慢右侧速度 } else { StopMotors(); // 若完全脱离轨道，则停止 } } void SetMotorSpeed(uint16_t IN1_Pin, uint16_t IN2_Pin, uint16_t speed) { if (speed >= 0 && speed <= 100) { float duty_cycle = (float)speed / 100.0 * 1000; // 将百分比转化为计数值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, PWM_CHANNEL, (uint32_t)duty_cycle); if (duty_cycle > 0) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, IN1_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, IN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); } else { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, IN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, IN2_Pin, GPIO_PIN_SET); } } } void StopMotors(void) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, LEFT_MOTOR_IN1, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, LEFT_MOTOR_IN2, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RIGHT_MOTOR_IN1, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RIGHT_MOTOR_IN2, GPIO_PIN_RESET); } ``` --- #### 总结说明 上述代码实现了基于STM32F103C8T6单片机、五路灰度传感器和TB6612稳压驱动模块的小车循迹功能。通过实时监测灰度传感器反馈的信息动态调节两侧行驶速度，从而确保小车能够沿着预定路线稳定移动[^1]^。 ---