STM32F103（标准库）光敏传感器控制蜂鸣器

STM32F103（标准库）光敏传感器控制蜂鸣器

在智能小车、安防系统等应用中，光敏传感器常常用于环境光检测，而蜂鸣器则用于声音提示。

本文将基于 STM32F103 标准库 实现一个简单的实验：通过光敏传感器检测光线变化，控制蜂鸣器响/停。

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一、实验目标

• 学习 光敏传感器 在 STM32 上的输入采集。
• 掌握 蜂鸣器 GPIO 输出 的控制方法。
• 理解 传感器输入与执行器输出联动 的设计思想。
• 编写模块化代码（传感器、蜂鸣器、延时），提升工程结构化能力。

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二、硬件准备

1. 核心硬件

   • STM32F103C8T6 最小系统板
   • 光敏传感器模块（数字量输出 DO 引脚）
   • 有源蜂鸣器模块

2. 接线示例

   • 光敏传感器 DO → PB13（上拉输入）
   • 蜂鸣器控制 → PB12（推挽输出）
   • VCC 接 3.3V，GND 接地

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三、软件设计

程序分为 主函数、蜂鸣器驱动、光敏传感器驱动、延时模块。

1. 主函数 main.c

根据光敏传感器的输入电平，决定蜂鸣器的开关状态。

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Buzzer.h"
#include "LightSensor.h"

int main(void)
{
	Buzzer_Init();
	LightSensor_Init();
	
	while (1)
	{
		if (LightSensor_Get() == 1)   // 光敏检测到高电平
		{
			Buzzer_ON();             // 蜂鸣器响
		}
		else
		{
			Buzzer_OFF();            // 蜂鸣器停
		}
	}
}

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2. 蜂鸣器驱动 Buzzer

Buzzer.h

#ifndef __BUZZER_H
#define __BUZZER_H

void Buzzer_Init(void);
void Buzzer_ON(void);
void Buzzer_OFF(void);
void Buzzer_Turn(void);

#endif

Buzzer.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Buzzer_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);    // 默认关闭蜂鸣器
}

void Buzzer_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
}

void Buzzer_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
}

void Buzzer_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0)
	{
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
	}
	else
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
	}
}

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3. 光敏传感器驱动 LightSensor

LightSensor.h

#ifndef __LIGHT_SENSOR_H
#define __LIGHT_SENSOR_H

void LightSensor_Init(void);
uint8_t LightSensor_Get(void);

#endif

LightSensor.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void LightSensor_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;    // 上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

uint8_t LightSensor_Get(void)
{
	return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);
}

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4. 延时模块 Delay

Delay.h

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H

void Delay_us(uint32_t us);
void Delay_ms(uint32_t ms);
void Delay_s(uint32_t s);

#endif

Delay.c

#include "stm32f10x.h"

void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				
	SysTick->VAL = 0x00;					
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	
	SysTick->CTRL = 0x00000004;				
}

void Delay_ms(uint32_t xms)
{
	while(xms--)
	{
		Delay_us(1000);
	}
}
 
void Delay_s(uint32_t xs)
{
	while(xs--)
	{
		Delay_ms(1000);
	}
} 

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四、运行效果

1. 上电后，系统开始运行。
2. 当光敏传感器检测到 光线变化（如被遮挡时输出高电平），蜂鸣器立即 响起。
3. 当光线恢复正常，蜂鸣器 停止。
4. 该逻辑可以扩展用于 防盗报警、夜间感应提醒 等应用场景。

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五、总结

本实验基于 STM32F103 标准库，完成了一个 光敏传感器控制蜂鸣器 的应用。

主要收获：

• 学习了 GPIO 输入（光敏传感器）与输出（蜂鸣器） 的配置方法；
• 体会了 传感器 → 控制逻辑 → 执行器 的应用链路；
• 通过模块化设计（Buzzer、LightSensor、Delay），程序结构更加清晰，方便后续扩展。

这个实验非常适合作为 传感器 + 执行器联动控制 的入门案例，为进一步开发智能系统打下了基础。