stm32单片机使用串口通信连接GY-33颜色传感器完成对颜色的识别并且打印出其颜色和对应的RGB值

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1.GY-33介绍及其接线
2.通信原理
3.代码
4.GY-33发送出来的数据及如何处理数据
5.软件使用

所需：stm32单片机（这里使用的是正点原子stm32mini板），GY_33传感器，GY_33配套软件，串口助手,USB转TTL

1.GY-33介绍及其接线

GY-33是一款低成本颜色识别传感器模块。工作电压3-5v，功耗小，体积小，安装方便。其工作原理是，照明LED发光，照射到被测物体后，返回光经过滤镜检测RGB的比例值，根据RGB的比例值识别出颜色。此模块，有两种方式读取数据，即串口UART（TTL电平）或者IIC（2线）。串口的波特率有9600bps与115200bps，可配置，有连续，询问输出两种方式，其响应频率为10hz。具体资料查看

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

先来看看GY-33的实物及其接线

我们只需要焊接排针在这四位上，然后用杜邦线把这四位同stm32对应的引脚连接即可，由于我设置GY-33通过串口3同stm32通信，根据原理图DR应该连接PB10，CT应该连接PB11

2.通信原理

首先我们得先了解GY-33是怎么通过stm32和上位机完成通信的（这一步至关重要，如果连这个过程是怎样进行的都不知道，那就像无头苍蝇，永远完成不了这个功能）--------------

思路是1. 上位机通过串口1发送指令到stm32 2.stm32再通过串口3把指令发到GY-33颜色传感器 3.GY-33接受到指令后会自动输出其测量的颜色对应的数据（第四部分会讲数据类型及数据处理）回串口3 4.串口3接受到数据后中断，我们可以在串口3中断函数里对数据进行处理，从而提取出RGB值并打印出对应的颜色和RGB值

（文字看着腻歪，直接看下图通信思路及实现方法）

3.代码

先看看串口的通信协议

程序应该按通信协议设置

话不多说，直接上代码（看串口3中断函数代码前可以先看第四部分）

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

void USART1_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义GPIO结构体
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义串口结构体
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//定义优先级结构体
	//使能时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);//使能串口1
	//发送TX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//PA9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//根据GY-33响应频率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	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;//根据GY-33响应频率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
	//串口
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//不使用硬件
	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;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//奇偶校验关闭
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字长
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//初始化串口1
	//优先级配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;//串口1中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能串口1中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//响应优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化优先级
	//使能
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);//使能串口1
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能接收缓存非空寄存器
}
void USART3_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义GPIO结构体
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义串口结构体
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//定义优先级结构体
	//使能时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3 ,ENABLE);//使能串口3
	//发送TX
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//PB10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//根据GY-33响应频率10hz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	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;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB
	//串口
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//不使用硬件
	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;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//奇偶校验关闭
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字长
	USART_Init(USART3,&USART_InitStructure);//初始化串口3
	//优先级配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART3_IRQn;//串口3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能串口3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//响应优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化优先级
	//使能
	USART_Cmd(USART3,ENABLE);//使能串口3
	USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能接收缓存非空寄存器
}
void USART1_IRQHandler ()//串口1中断
{
	
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))//如果接收到数据
	{   u8 data;
		data=USART_ReceiveData(USART1);//保存指令	
		USART_SendData(USART3,data);//串口3发送指令给传感器
	}
}
void USART3_IRQHandler()
{

	if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE))//如果接收到数据
	{
		u8 data;
		static int result1,result2,result3;//静态保存
		static int i=0,staus=0,j=0,staus2=0,temp1=0,temp2=0,temp3=0;
		data=USART_ReceiveData(USART3);//赋值	
		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;
					}
				}
		}//如果连续收到0x5a,0x5a,0x45,staus置1，进入下面数据处理
		if (staus)//将0x45看成第一位数据，保存第三，四，五位数据，分别对应红，绿，蓝的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值都为255即打印白色
					printf("R=%d G=%d B=%d 白色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result1<50&&result2<50&&result3<50)//三者RGB值都比较小即为黑色
					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都大或都小的情况下，红色RGB值最大即打印红色
					printf("R=%d G=%d B=%d 红色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result2>result1&&result2>result3)//不符合三者RGB都大或都小的情况下，绿色RGB值最大即打印绿色
					printf("R=%d G=%d B=%d 绿色\r\n",result1,result2,result3);
				if(result3>result2&&result1<result3)//不符合三者RGB都大或都小的情况下，蓝色RGB值最大即打印蓝色
					printf("R=%d G=%d B=%d 蓝色\r\n",result1,result2,result3);
			    }
				i=0;
				staus=0;
			}
		}
}
}
int main()
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	USART1_Init();
	USART3_Init();
	while(1);        
}
#if 1//调用printf函数所需代码
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
int handle; 
};  
FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
_sys_exit(int x) 
{ 
x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
USART1->DR = (u8) ch;      
return ch;
}
#endif

4.GY-33发送出来的数据及如何处理数据

一共有三种不同的数据类型（0x15,0x25,0x45)，每种数据都是以俩个0x5a开头（帧头）

GY-33发给串口3的数据由这三种不同的数据类型组成，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(不同数据类型用不同颜色）

并且每一种类型的数据所含数字的个数不同（每串数据的第四位数表示这串数据的有效数据个数，同种数据类型数字个数相同），我们需要选择一种数据类型来处理，这里我们就选择最简单的第三种数据进行处理吧

处理方法：首先得判断是第三种数据（依次接收到的数据是0x5a,0x5a,0x45)//若再判断下一位为0x03会更好，然后再把第三种数据的第五，六，七位取出来并打印（具体处理方法查看上面的代码）其他俩种数据类型根据上面表格也可处理，处理方法与第三种数据类型类似

5.软件使用

在使用GY-33颜色传感器前，得先对其进行颜色白校准（使用COLOR，USA转ttl）usb转ttl直接连传感器，通过COLOR软件直接配置GY-33

白校准后打开xcom(注：16进制发送勾选上，波特率停止位等配置按如下）

打开串口就可以接收到打印的数据了