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倾斜开关模块

模块介绍

倾斜开关是姿态感应数字开关器件，也被称作滚珠开关、倾倒传感器，常用于倾斜检测、防倒保护、姿态触发、智能报警场景；它能在模块倾斜到一定角度时自动切换电平信号，具备体积小、无触点、低功耗、3.3V/5V 兼容、直接 GPIO 检测、响应灵敏、寿命长等优点。

工作原理：

模块有正极、负极、信号端。倾斜时内部滚珠 / 导电液移动，使内部触点导通或断开，输出高低电平，开发板可直接读取状态判断是否倾斜。

连接示例

根据表格和图片指导，将外设与开发板一一对应连接

外设 开发板
倾斜开关（+） 3.3V
倾斜开关（-） GND
倾斜开关（S） PIN31
LED（S） PIN32

快速上手

1. 开发环境搭建

参考 UNIRTOS 快速入门 文档，了解如何搭建开发环境并完成基本开发流程。

2. 代码拉取

# 拉取示例仓库
unirtos-cli new -r unirtos-quecduino-sensor-kit-demos
# 进入该项目
cd unirtos-quecduino-sensor-kit-demos-1.0.0/example/13-Inclination_switch_module(KY-020)

3. 项目结构

13-Inclination_switch_module(KY-020)/
├── CMakeLists.txt      # KY-020 Demo 局部构建配置
├── env_config.json     # UniRTOS 工程环境配置
├── ky020_demo.c        # KY-020 倾斜开关示例源代码
└── README.md           # 本文件

4. 构建项目

拉取SDK与依赖库

unirtos-cli env-setup

在 PowerShell 窗口执行固件编译命令：

unirtos-cli build -m EG800ZCN_LA -v EG800ZCNLAR01A01_OCPU_20260626

等待编译结束后，PowerShell 窗口末尾会提示固件编译结果：

SUCCESS: Unirtos project built successfully!

5. 日志展示

初始化成功后，可在日志中看到类似输出：

[I/LOG_TAG_DEMO] ky020 demo init done
[I/LOG_TAG_DEMO] ky020 demo started: sensor pin=31 gpio=31, led pin=32 gpio=32

运行期间，示例会在后台任务中持续读取 GPIO 输入电平，并按默认 1000 ms 周期输出当前倾斜状态。典型日志如下：

[I/LOG_TAG_DEMO] 水平状态
[I/LOG_TAG_DEMO] 检测到倾斜
[I/LOG_TAG_DEMO] 检测到倾斜
[I/LOG_TAG_DEMO] 水平状态

在默认配置下，状态判定规则如下：

  • 水平状态：GPIO 输入电平不是触发电平，认为当前未发生倾斜，同时关闭 LED
  • 检测到倾斜：GPIO 输入电平等于触发电平，认为当前发生倾斜，同时点亮 LED

代码概览

示例工作流程

程序启动
    ↓
调用 ky020_demo_init()
    ↓
初始化传感器输入 GPIO 和 LED 输出 GPIO
    ↓
创建名为 "ky020_demo" 的后台任务
    ↓
进入任务主函数 ky020_demo_task()
    ↓
进入周期循环：
  ├─ 调用 qosa_gpio_get_level() 读取倾斜开关输入电平
  ├─ 调用 ky020_is_tilted() 判断当前是否命中触发电平
  ├─ 调用 ky020_set_led() 控制 LED 亮灭
  └─ 输出当前状态日志

主要 API 接口

ky020_demo_init

模块启动入口函数。

  • 检查倾斜开关监控任务是否已经创建
  • 调用 ky020_prepare_gpio() 初始化输入脚和 LED 输出脚
  • 创建后台任务并设置任务栈大小、优先级和任务名
  • 在任务创建成功后输出初始化完成日志

ky020_demo_task

后台任务处理函数。

  • 周期读取倾斜开关输入 GPIO 电平
  • 根据触发电平判断当前是否处于倾斜状态
  • 根据判断结果更新 LED 输出电平
  • 输出“检测到倾斜”或“水平状态”日志

ky020_prepare_gpio

GPIO 初始化函数。

  • 调用 qosa_get_pin_default_cfg() 获取目标引脚默认配置
  • 调用 qosa_pin_set_func() 将引脚切换到 GPIO 功能
  • 调用 qosa_gpio_init() 按输入或输出模式完成 GPIO 初始化
  • 在配置失败时输出错误日志并返回失败状态

ky020_is_tilted

状态判定函数。

  • 将当前输入电平与 KY020_TRIGGER_LEVEL 比较
  • 返回当前是否处于倾斜触发状态

ky020_set_led

LED 控制函数。

  • 根据倾斜状态设置 LED 高低电平
  • 当检测到倾斜时点亮 LED
  • 当处于水平状态时熄灭 LED

ky020_get_inactive_level

输出电平辅助函数。

  • 根据 LED 有效电平推导对应的无效电平
  • 供 LED 初始化和状态切换时复用

配置说明

默认 KY-020 倾斜开关示例配置定义在 ky020_demo.c 中，可通过宏进行编译期覆盖：

  • KY020_SENSOR_PIN：默认传感器输入引脚为 QOSA_PIN_31
  • KY020_LED_PIN：默认 LED 输出引脚为 QOSA_PIN_32
  • KY020_TRIGGER_LEVEL：默认触发电平为 QOSA_GPIO_LEVEL_LOW
  • KY020_SENSOR_PULL：默认输入上下拉配置为 QOSA_GPIO_PULL_UP
  • KY020_POLL_INTERVAL_MS：倾斜检测和日志输出周期为 1000 ms
  • KY020_TASK_STACK_SIZE：后台任务栈大小为 2048

如果实际硬件连接的输入引脚、LED 引脚或触发电平与默认值不同，需要根据原理图和实测逻辑调整上述宏配置。当前示例采用 GPIO 数字输入轮询方式，适合对 KY-020 这类二值倾斜开关做快速状态检测和指示灯联动控制。

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