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 * 文件名称: sketch.ino
 * 项目名称: 基于STM32F103C8T6的蚊子检测系统 (Wokwi在线仿真版)
 * 芯片型号: STM32F103C8T6 (Blue Pill)
 * 开发环境: Wokwi Online Simulator (Arduino Framework)
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 * 功能描述:
 *   本系统通过红外传感器（按钮模拟）检测蚊虫活动，并通过LED和蜂鸣器
 *   进行声光报警。系统采用数字滤波算法提高抗干扰能力。
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 * 硬件连接:
 *   - PA0: 红外传感器输入（按钮模拟）
 *   - PA1: LED输出（通过220Ω限流电阻）
 *   - PA2: 蜂鸣器输出（Wokwi仿真中直接驱动）
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 * 作者: [您的姓名]
 * 日期: 2026-02-28
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// 引脚定义
#define SENSOR_PIN      PA0    // 红外传感器输入引脚
#define LED_PIN         PA1    // LED输出引脚
#define BUZZER_PIN      PA2    // 蜂鸣器输出引脚

// 滤波算法参数
#define FILTER_COUNT    5      // 连续检测次数阈值（5次确认）
#define SAMPLE_DELAY_MS 10     // 采样间隔10ms（总响应时间50ms）

// LED闪烁参数
#define LED_BLINK_PERIOD_MS  500  // LED闪烁周期500ms

// 全局变量
uint8_t g_mosquito_detected = 0;      // 蚊虫检测标志位
unsigned long g_led_last_toggle = 0;  // LED上次翻转时间
uint8_t g_led_state = LOW;            // LED当前状态

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 * 函数名称: setup
 * 功能描述: Arduino初始化函数，配置GPIO引脚
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void setup() {
  // 配置引脚模式
  pinMode(SENSOR_PIN, INPUT_PULLDOWN);  // 传感器输入，下拉模式
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);             // LED输出
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);          // 蜂鸣器输出

  // 初始状态：LED常亮，蜂鸣器关闭
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);

  // 初始化串口（用于调试，可选）
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("STM32 Mosquito Detection System Started");
  Serial.println("Press the button to simulate mosquito detection");
}

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 * 函数名称: loop
 * 功能描述: Arduino主循环函数
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void loop() {
  // 读取传感器状态（带数字滤波）
  g_mosquito_detected = sensorReadFiltered();

  if (g_mosquito_detected) {
    // 场景1：检测到蚊虫（传感器高电平）
    digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);  // 蜂鸣器发声

    // LED闪烁控制（使用millis()精准计时）
    if (millis() - g_led_last_toggle >= LED_BLINK_PERIOD_MS) {
      g_led_state = !g_led_state;  // 翻转LED状态
      digitalWrite(LED_PIN, g_led_state);
      g_led_last_toggle = millis();  // 更新时间戳
    }
  } else {
    // 场景2：无蚊虫（传感器低电平）
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);     // LED常亮
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);   // 蜂鸣器静音
    g_led_state = HIGH;
    g_led_last_toggle = millis();    // 重置时间戳
  }
}

/*******************************************************************************
 * 函数名称: sensorReadFiltered
 * 功能描述: 带数字滤波的传感器读取函数（连续检测计数法）
 * 返回值:   1 - 检测到蚊虫（高电平）
 *           0 - 无蚊虫（低电平）
 *
 * 算法原理:
 *   采用"连续检测计数法"进行数字滤波，只有当传感器连续FILTER_COUNT次
 *   （默认5次）检测到高电平时，才确认为真实的蚊虫信号。
 *
 * 性能指标:
 *   - 采样间隔: 10ms
 *   - 确认次数: 5次
 *   - 总响应时间: 5 × 10ms = 50ms < 100ms（满足设计要求）
 *   - 抗干扰能力: 能过滤持续时间<50ms的干扰信号
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uint8_t sensorReadFiltered() {
  static uint8_t high_count = 0;  // 高电平连续计数器
  static uint8_t low_count = 0;   // 低电平连续计数器

  // 读取传感器当前状态
  uint8_t current_state = digitalRead(SENSOR_PIN);

  if (current_state == HIGH) {  // 检测到高电平
    high_count++;
    low_count = 0;  // 清零低电平计数

    // 连续FILTER_COUNT次检测到高电平，确认为蚊虫信号
    if (high_count >= FILTER_COUNT) {
      high_count = FILTER_COUNT;  // 防止溢出
      delay(SAMPLE_DELAY_MS);     // 采样间隔延时
      return 1;  // 确认检测到蚊虫
    }
  } else {  // 检测到低电平
    low_count++;
    high_count = 0;  // 清零高电平计数

    // 连续FILTER_COUNT次检测到低电平，确认为无蚊虫
    if (low_count >= FILTER_COUNT) {
      low_count = FILTER_COUNT;  // 防止溢出
      delay(SAMPLE_DELAY_MS);    // 采样间隔延时
      return 0;  // 确认无蚊虫
    }
  }

  // 未达到确认次数，保持上一次的状态
  delay(SAMPLE_DELAY_MS);  // 采样间隔延时
  return g_mosquito_detected;  // 返回上次的检测结果
}

/*******************************************************************************
 * 文件结束
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