stm32單片機使用串口通信連接GY-33顏色傳感器完成對顏色的識別并且列印出其顏色和對應的RGB值-有解無憂

1.GY-33介紹及其接線

2.通信原理

3.代碼

4.GY-33發送出來的資料及如何處理資料?

5.軟體使用

所需：stm32單片機（這里使用的是正點原子stm32mini板），GY_33傳感器，GY_33配套軟體，串口助手,USB轉TTL

1.GY-33介紹及其接線

GY-33是一款低成本顏色識別傳感器模塊，作業電壓3-5v，功耗小，體積小，安裝方便，其作業原理是，照明LED發光，照射到被測物體后，回傳光經過濾鏡檢測RGB的比例值，根據RGB的比例值識別出顏色，此模塊，有兩種方式讀取資料，即串口UART（TTL電平）或者IIC（2線），串口的波特率有9600bps與115200bps，可配置，有連續，詢問輸出兩種方式，其回應頻率為10hz，具體資料查看

http://pan.baidu.com/s/1kVq51dl

先來看看GY-33的實物及其接線

我們只需要焊接排針在這四位上，然后用杜邦線把這四位同stm32對應的引腳連接即可，由于我設定GY-33通過串口3同stm32通信，根據原理圖DR應該連接PB10，CT應該連接PB11

2.通信原理

首先我們得先了解GY-33是怎么通過stm32和上位機完成通信的（這一步至關重要，如果連這個程序是怎樣進行的都不知道，那就像無頭蒼蠅，永遠完成不了這個功能）--------------

思路是1. 上位機通過串口1發送指令到stm32 2.stm32再通過串口3把指令發到GY-33顏色傳感器 3.GY-33接受到指令后會自動輸出其測量的顏色對應的資料（第四部分會講資料型別及資料處理）回串口3 4.串口3接受到資料后中斷，我們可以在串口3中斷函式里對資料進行處理，從而提取出RGB值并列印出對應的顏色和RGB值

（文字看著膩歪，直接看下圖通信思路及實作方法）

3.代碼

先看看串口的通信協議

程式應該按通信協議設定

話不多說，直接上代碼（看串口3中斷函式代碼前可以先看第四部分）

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"//printf函式

void USART1_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定義GPIO結構體
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義串口結構體
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//定義優先級結構體
	//使能時鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);//使能串口1
	//發送TX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//PA9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//根據GY-33回應頻率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//復用推挽輸出
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
	//接收RX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//根據GY-33回應頻率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
	//串口
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//不使用硬體
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//波特率
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//模式
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//一個停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//奇偶校驗關閉
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字長
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//初始化串口1
	//優先級配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;//串口1中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能串口1中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//搶占優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//回應優先級
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化優先級
	//使能
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);//使能串口1
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能接收快取非空暫存器
}
void USART3_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定義GPIO結構體
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義串口結構體
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//定義優先級結構體
	//使能時鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3 ,ENABLE);//使能串口3
	//發送TX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//PB10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//根據GY-33回應頻率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//復用推挽輸出
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB
	//接收RX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;//PB11
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB
	//串口
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//不使用硬體
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//波特率
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//模式
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//一個停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//奇偶校驗關閉
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字長
	USART_Init(USART3,&USART_InitStructure);//初始化串口3
	//優先級配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART3_IRQn;//串口3中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能串口3中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//搶占
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//回應優先級
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化優先級
	//使能
	USART_Cmd(USART3,ENABLE);//使能串口3
	USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能接收快取非空暫存器
}
void USART1_IRQHandler ()//串口1中斷
{
	
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))//如果接收到資料
	{   u8 data;
		data=USART_ReceiveData(USART1);//保存指令	
		USART_SendData(USART3,data);//串口3發送指令給傳感器
	}
}
void USART3_IRQHandler()
{

	if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE))//如果接收到資料
	{
		u8 data;
		static int result1,result2,result3;//靜態保存
		static int i=0,staus=0,j=0,staus2=0,temp1=0,temp2=0,temp3=0;
		data=USART_ReceiveData(USART3);//賦值	
		if(data==0x5A)
			staus2=1;
		if(staus2)
		{
			j++;
			if(j==1)temp1=data;
			if(j==2)temp2=data;
			if(j==3)
				{
					temp3=data;j=0;
					if(temp3==0x45&&temp2==0x5A&&temp1==0X5A)
					{
						staus2=0;
						staus=1;
					}
				}
		}//如果連續收到0x5a,0x5a,0x45,staus置1，進入下面資料處理
		if (staus)//將0x45看成第一位資料，保存第三，四，五位資料，分別對應紅，綠，藍的RGB值
		{
			i++;
			if(i==3)
				result1=USART_ReceiveData(USART3);
			if(i==4)
				result2=USART_ReceiveData(USART3);
			if(i==5)
			{
				result3=USART_ReceiveData(USART3);
				if(result1==255&&result2==255&&result3==255)//三者RGB值都為255即列印白色
					printf("R=%d G=%d B=%d 白色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result1<50&&result2<50&&result3<50)//三者RGB值都比較小即為黑色
					printf("R=%d G=%d B=%d 黑色\r\n",result1,result2,result3);
				else
				{
				if(result1>result2&&result1>result3)//不符合三者RGB都大或都小的情況下，紅色RGB值最大即列印紅色
					printf("R=%d G=%d B=%d 紅色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result2>result1&&result2>result3)//不符合三者RGB都大或都小的情況下，綠色RGB值最大即列印綠色
					printf("R=%d G=%d B=%d 綠色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result3>result2&&result1<result3)//不符合三者RGB都大或都小的情況下，藍色RGB值最大即列印藍色
					printf("R=%d G=%d B=%d 藍色\r\n",result1,result2,result3);
			    }
				i=0;
				staus=0;
			}
		}
}
}
int main()
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	USART1_Init();
	USART3_Init();
	while(1);        
}
#if 1//呼叫printf函式所需代碼
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//標準庫需要的支持函式                 
struct __FILE 
{ 
int handle; 
};  
FILE __stdout;       
//定義_sys_exit()以避免使用半主機模式    
_sys_exit(int x) 
{ 
x = x; 
} 
//重定義fputc函式 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
while((USART1->SR&0X40)==0);//回圈發送,直到發送完畢   
USART1->DR = (u8) ch;      
return ch;
}
#endif

4.GY-33發送出來的資料及如何處理資料

一共有三種不同的資料型別（0x15,0x25,0x45)，每種資料都是以倆個0x5a開頭（幀頭）

GY-33發給串口3的資料由這三種不同的資料型別組成，例如5A 5A 15 08 01 78 01 92 00 4C 05 05 33 5A 5A 25 06 02 CC 0C 5D 00 02 18 5A 5A 45 03 FF F 4C 46 5A 5A 15 08 01 78 01 92 00 4C 05 05 33 5A 5A 25 06 02 CC 0C 5D 00 02 18 5A 5A 45 03 FF F 4C 46(不同資料型別用不同顏色）

并且每一種型別的資料所含數字的個數不同（每串資料的第四位數表示這串資料的有效資料個數，同種資料型別數字個數相同），我們需要選擇一種資料型別來處理，這里我們就選擇最簡單的第三種資料進行處理吧

處理方法：首先得判斷是第三種資料（依次接收到的資料是0x5a,0x5a,0x45)//若再判斷下一位為0x03會更好，然后再把第三種資料的第五，六，七位取出來并列印（具體處理方法查看上面的代碼）其他倆種資料型別根據上面表格也可處理，處理方法與第三種資料型別類似

5.軟體使用

在使用GY-33顏色傳感器前，得先對其進行顏色白校準（使用COLOR，USA轉ttl）usb轉ttl直接連傳感器，通過COLOR軟體直接配置GY-33

白校準后打開xcom(注：16進制發送勾選上，波特率停止位等配置按如下）

打開串口就可以接收到列印的資料了

完成此次任務，我發現對資訊的篩選及整合能力很關鍵，最重要的應該是先搞明白原理，

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