判斷高電平，低電平和方波的幾種方法

讀取某一個(gè)上拉電平信號，它可能輸出是低電平，可能是高電平，可能是方波，并且這個(gè)方波不知道頻率何占空比，那么如何來通過程序來判斷呢？高電平和低電平都好說，利用HAL庫讀取即可，如下：

int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config();
// 初始化 GPIO GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 啟用 GPIOA 時(shí)鐘
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; // 選擇要讀取的引腳 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 設(shè)置為輸入模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // 沒有上下拉電阻 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 讀取 GPIO 電平 uint8_t gpioState = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
// 現(xiàn)在 gpioState 包含了引腳的電平狀態(tài) (GPIO_PIN_SET 或 GPIO_PIN_RESET)
while (1) { // 在這里可以執(zhí)行其他任務(wù) }}

重點(diǎn)是方波，如何讀取方波信號呢？

方法一：讀取ADC電壓高電平是3.3V左右，低電平是0V左右，那么介于中間的就是方波，這個(gè)是很直觀的，以下便是讀取ADC的程序：

#include "stm32f4xx.h"#include "stm32f4xx_hal.h"
ADC_HandleTypeDef hadc1;
void Error_Handler(void) { // 處理錯(cuò)誤}
void SystemClock_Config(void) { // 配置系統(tǒng)時(shí)鐘}
void ADC_Config(void) { // 初始化ADC外設(shè) hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2; hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE; hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; // 連續(xù)模式，以便不斷地測量電壓 hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; hadc1.Init.NbrOfDiscConversion = 0; hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE; hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; hadc1.Init.NbrOfConversion = 1; hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE; hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV; if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK) { Error_Handler(); }
// 配置ADC通道 ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0; // 選擇要讀取的ADC通道 sConfig.Rank = 1; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_84CYCLES; if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); }}
int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); ADC_Config();
// 啟動ADC轉(zhuǎn)換 if (HAL_ADC_Start(&hadc1) != HAL_OK) { Error_Handler(); }
uint32_t adcValue; while (1) { // 等待ADC轉(zhuǎn)換完成 if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY) == HAL_OK) { // 讀取ADC數(shù)據(jù)寄存器 adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); // 判斷電壓值來判斷是高電平、低電平還是方波信號 } }}

方法二：外部中斷

如果是方波，外部中斷肯定會觸發(fā)，外部電路是上拉，我們需要將STM32配置成上拉，下降沿觸發(fā)外部中斷。在1s內(nèi)如果有中斷被觸發(fā)就是方波，否則就是高或者低電平，以下是HAL的示例代碼：

#include "stm32f4xx.h" #include "stm32f4xx_hal.h"
void Error_Handler(void) { // 處理錯(cuò)誤}
void SystemClock_Config(void) { // 配置系統(tǒng)時(shí)鐘}
void EXTI_Config(void) { // 配置外部中斷 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 啟用GPIOA時(shí)鐘 __HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE(); // 啟用SYSCFG時(shí)鐘
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; // 配置外部中斷引腳，例如GPIOA的引腳0 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING; // 上升沿和下降沿觸發(fā)外部中斷 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉電阻 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 配置外部中斷線 HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0); // 配置中斷優(yōu)先級 HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); // 啟用外部中斷
// 配置外部中斷觸發(fā) EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct; EXTI_InitStruct.Line = EXTI_LINE_0; // 配置外部中斷線 EXTI_InitStruct.Mode = EXTI_MODE_INTERRUPT; EXTI_InitStruct.Trigger = EXTI_TRIGGER_RISING_FALLING; // 上升沿和下降沿觸發(fā) HAL_EXTI_SetConfigLine(&EXTI_InitStruct);}
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { // 外部中斷回調(diào)函數(shù)，當(dāng)外部中斷觸發(fā)時(shí)執(zhí)行
// 在這里可以執(zhí)行你的方波信號檢測邏輯 // 如果外部中斷觸發(fā)，表示方波信號 // 否則，表示高電平或低電平}
int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); EXTI_Config();
while (1) { // 在這里可以執(zhí)行其他任務(wù) }}

方法三：讀取方波的頻率和占空比

這個(gè)是直接的，也是最直觀的，我們還可以額外知道該方波的一些信息。以下是示例代碼：

#include "stm32f4xx.h"#include "stm32f4xx_hal.h"
TIM_HandleTypeDef htim2;uint32_t highPulse = 0;uint32_t lowPulse = 0;uint32_t period = 0;uint32_t frequency = 0;float dutyCycle = 0.0f;
void Error_Handler(void) { // 處理錯(cuò)誤}
void SystemClock_Config(void) { // 配置系統(tǒng)時(shí)鐘}
void TIM2_Config(void) { // 初始化定時(shí)器2 (TIM2) htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 0; htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = 0xFFFFFFFF; // 設(shè)置定時(shí)器周期為最大值 if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) { Error_Handler(); }}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim->Instance == TIM2) { // 每當(dāng)定時(shí)器2溢出時(shí)執(zhí)行
// 更新方波頻率和占空比的測量值 frequency = HAL_RCC_GetPCLK1Freq() / (period + 1); dutyCycle = (float)highPulse / (period + 1); highPulse = 0; lowPulse = 0; }}
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim->Instance == TIM2) { // 每當(dāng)定時(shí)器2的捕獲比較中斷時(shí)執(zhí)行
if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET) { // 當(dāng)外部信號為高電平時(shí)執(zhí)行 highPulse = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1); } else { // 當(dāng)外部信號為低電平時(shí)執(zhí)行 lowPulse = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1); period = highPulse + lowPulse; } }}
int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); TIM2_Config();
// 配置外部中斷線 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 配置外部中斷引腳 EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct; EXTI_InitStruct.Line = EXTI_LINE_0; EXTI_InitStruct.Mode = EXTI_MODE_INTERRUPT; EXTI_InitStruct.Trigger = EXTI_TRIGGER_RISING_FALLING; HAL_EXTI_SetConfigLine(&EXTI_InitStruct);
// 配置中斷優(yōu)先級 HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
// 啟動定時(shí)器 if (HAL_TIM_Base_Start(&htim2) != HAL_OK) { Error_Handler(); }
while (1) { // 在這里可以執(zhí)行其他任務(wù) }}

以上就是想到的3種方法，歡迎方法補(bǔ)充，最后如果你知道方波的頻率和占空比，還有一個(gè)方法，你知道嗎？