利用STM32外部中断驱动四路数字触摸感应传感器模块

2017-11-09 来源：eefocus

首先先介绍一下STM32的外部中断，当然这也不是我总结的，这是在那么多博客里找到的一篇个人认为总结不错的学习文档。先学到手再说吧！

STM32中，每一个GPIO都可以触发一个外部中断，但是，GPIO的中断是以组位一个单位的，同组间的外部中断同一时间只能使用一个。比如说，PA0，PB0，PC0，PD0，PE0，PF0，PG0这些为1组，如果我们使用PA0作为外部中断源，那么别的就不能够再使用了，在此情况下，我们智能使用类似于PB1，PC2这种末端序号不同的外部中断源。每一组使用一个中断标志EXTIx。EXTI0 – EXTI4这5个外部中断有着自己的单独的中断响应函数，EXTI5-9共用一个中断响应函数，EXTI10-15共用一个中断响应函数。

程序开发

其实上面那些基本概念和知识只是对STM32的中断系统有一个大概的认识，用程序说话将会更能够加深如何使用中断。使用外部中断的基本步骤如下：

1.设置好相应的时钟；

2.设置相应的中断；

3.IO口初始化；

4.把相应的IO口设置为中断线路（要在设置外部中断之前）并初始化；

5.在选择的中断通道的响应函数中中断函数。

根据原理图，K1/K2/K3连接的是PC5/PC2/PC3，因此我将用EXTI5/EXTI2/EXTI3三个外部中断。PB5/PD6/PD3分别连接了三个LED灯。中断的效果是按下按键，相应的LED灯将会被点亮。

1.设置相应的时钟

首先需要打开GPIOB、GPIOC和GPIOE（因为按键另外一端连接的是PE口）。然后由于是要用于触发中断，所以还需要打开GPIO复用的时钟。相应的函数在GPIO的学习笔记中有了详细了解释。详细代码如下：

void RCC_cfg()
{
//打开PE PD PC PB端口时钟，并且打开复用时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
}

设置相应的时钟所需要的RCC函数在stm32f10x_rcc.c中，所以要在工程中添加此文件。

2.设置好相应的中断

设置相应的中断实际上就是设置NVIC，在STM32的固件库中有一个结构体NVIC_InitTypeDef，里面有相应的标志位设置，然后再用NVIC_Init()函数进行初始化。详细代码如下：

void NVIC_cfg()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //选择中断分组2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQChannel; //选择中断通道2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占式中断优先级设置为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应式中断优先级设置为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQChannel; //选择中断通道3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占式中断优先级设置为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应式中断优先级设置为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //选择中断通道5
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占式中断优先级设置为2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //响应式中断优先级设置为2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

由于有3个中断，因此根据前文所述，需要有3个bit来指定抢占优先级，所以选择第2组。又由于EXTI5-9共用一个中断响应函数，所以EXTI5选择的中断通道是EXTI9_5_IRQChannel，详细信息可以在头文件中查询得到。用到的NVIC相关的库函数在stm32f10x_nivc.c中，需要将此文件复制并添加到工程中。具体位置可以查看关于GPIO的笔记。这段代码编译起来没有任何问题，但是在链接的时候就会报错，需要把STM32F10xR.LIB加入工程中，具体位置在…KeilARMRV31LIBSTSTM32F10xR.LIB。

3.IO口初始化

void IO_cfg()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //选择引脚2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2); //将PE.2引脚设置为低电平输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_5; //选择引脚2 3 5
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //选择输入模式为浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //设置PC.2/PC.3/PC.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6; //选择引脚3 6
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //选择引脚5
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}

其中连接外部中断的引脚需要设置为输入状态，而连接LED的引脚需要设置为输出状态，初始化PE.2是为了使得按键的另外一端输出低电平。GPIO中的函数在stm32f10x_gpio.c中。

4.把相应的IO口设置为中断线路

由于GPIO并不是专用的中断引脚，因此在用GPIO来触发外部中断的时候需要设置将GPIO相应的引脚和中断线连接起来，具体代码如下：

void EXTI_cfg()
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
//清空中断标志
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5);
//选择中断管脚PC.2 PC.3 PC.5
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource2);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource3);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource5);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2 | EXTI_Line3 | EXTI_Line5; //选择中断线路2 3 5
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置为中断请求，非事件请求
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling; //设置中断触发方式为上下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //外部中断使能
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

EXTI_cfg中需要调用到的函数都在stm32f10x_exti.c。

5.写中断响应函数

STM32不像C51单片机那样，可以用过interrupt关键字来定义中断响应函数，STM32的中断响应函数接口存在中断向量表中，是由启动代码给出的。默认的中断响应函数在stm32f10x_it.c中。因此我们需要把这个文件加入到工程中来。

在这个文件中，我们发现，很多函数都是只有一个函数名，并没有函数体。我们找到EXTI2_IRQHandler()这个函数，这就是EXTI2中断响应的函数。我的目标是将LED灯点亮，所以函数体其实很简单：

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
//点亮LED灯
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6);
//清空中断标志位，防止持续进入中断
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);
}
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
}
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5);
}

由于EXTI5-9是共用一个中断响应函数，因此所有的EXTI5 – EXTI9的响应函数都写在这个里面。

6.写主函数

#include 'stm32f10x_lib.h'
void RCC_cfg();
void IO_cfg();
void EXTI_cfg();
void NVIC_cfg();
int main()
{
RCC_cfg();
IO_cfg();
NVIC_cfg();
EXTI_cfg();
while(1);
}

main函数前是函数声明，main函数函数体中都是调用初始化配置函数，然后进入死循环，等待中断响应。

以上就是STM32外部中断的介绍，功能可以不用管，知道该配置哪些东西就够了。ok，基础知识学习完了吧！那么就可以买个具体模块来试试了。这里用的是四路数字触摸感应传感器模块。

下面是该模块的简要描述：

一、模块描述

该传感器模块是四路触摸感应模块，基于TTP224芯片。通过触摸数字（1、2、3、4），可以起到控制外围硬件电路的作用。手按数字开关，对应的灯（D1、D2、D3、D4）会亮，对应的四个输出口（OUT1、OUT2、OUT3、OUT4）中的一个会输出高电平。

模块参数：

1、板载TTP224电容式4键触摸感应IC

2、板载4路电平状态指示灯

3、工作电压：2.4V-5.5V

4、模块可以设置输出模式、键输出模式、最长输出时间和快速/低功耗选择

5、PCB板子尺寸：35(mm)x29(mm)

二、硬件调试

（1）硬件实物图展示如下图：

利用STM32外部中断驱动四路数字触摸感应传感器模块

（2）模块原理图接口展示如图：

利用STM32外部中断驱动四路数字触摸感应传感器模块

（3）管脚实际连接表

单片机---->kepler11---->传感器模块,连接表

MUC(STM32F103RBT6)	Kepler 11	四路触摸感应模块
	3.3-VCC	1(VCC)
	GND	2(GND)
14(PA0)	左上1(AD0)	6(OUT1)
15(PA1)	左上2(AD1)	5(OUT2)
16(PA2)	左上3(AD2)	4(OUT3)
17(PA3)	左上4(AD3)	3(OUT4)