动态判断外部电路是否接通

Question

想用STM32编一个动态判断外部电路是否接通的程序：如果接通就认为满足条件（标志位置1），可以执行下一步动作。在执行过程中外部电路状态可能发生改变，希望系统能一直监控并更新标志位。
用杜邦线连接3V3模拟外部电路导通，拔掉杜邦线模拟断开。
自己用中断方式试着实现了一下，断开电路（拔掉杜邦线）时响应过于频繁，连续有15个左右的中断，然后就不再响应了。怀疑是信号抖动，在中断响应程序里加了延时后中断干脆不响应了。
想请教一下有经验的人士指教一下，如何实现

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

针对您的问题，您想在STM32上编写一个程序，动态检测外部电路的通断状态，并通过标志位控制后续操作。当拔插杜邦线时，中断过于频繁且可能存在信号抖动。下面我将提供一种基于GPIO输入和软件滤波的方式来解决这个问题：

首先，确保您已经正确配置了GPIO引脚作为外部输入，并启用相应的外部中断（比如上升沿和下降沿）。这里我们假设使用的是PA0引脚：

#include "stm32f10x.h"

// 初始化GPIO及中断
void GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 开启GPIOA时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  // PA0
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); // 配置EXTI线
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; // 对应PA0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling | EXTI_Trigger_Rising; // 双边沿触发
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; // EXTI0通道中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x03;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

volatile bool circuit_connected = false; // 中断服务程序中更新的全局标志位

// EXTI0中断服务程序
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除中断标志

        static uint8_t debounce_counter = 0;
        static bool previous_state = !circuit_connected; // 记录前一次的状态

        GPIO_PinState current_state = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);

        // 软件去抖动：连续检测n次（例如n=5）状态稳定才认为状态改变有效
        if(current_state != previous_state)
        {
            debounce_counter++;
            if(debounce_counter == DEBOUNCE_THRESHOLD)
            {
                debounce_counter = 0;
                circuit_connected = current_state; // 更新电路连接状态
            }
        }
        else
        {
            debounce_counter = 0;
        }

        previous_state = current_state;
    }
}

int main(void)
{
    // ... 其他初始化代码 ...

    GPIO_Init(); // 初始化GPIO和中断
    while(1)
    {
        if(circuit_connected)
        {
            // 执行下一步动作
            // ...
        }
    }
}

请注意，在上述代码中，DEBOUNCE_THRESHOLD 是一个自定义的常量，用于设置去抖动的次数阈值，您可以根据实际情况调整该值以适应不同的硬件环境和需求。

此外，由于无法实际模拟图片，请确保您的硬件接线没有问题，同时适当增大电阻（如10K欧姆）以减小接触电阻导致的信号干扰和电平变化速率，从而降低抖动的可能性。如果仍然存在问题，请检查MCU的工作模式、电源管理以及其它可能影响到中断响应的因素。