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STM32点亮LED灯与蜂鸣器发声

news 来源：原创 2024/5/20 22:37:48

STM32之GPIO

GPIO在输出模式时可以控制端口输出高低电平，用以驱动Led蜂鸣器等外设，以及模拟通信协议输出时序等。

输入模式时可以读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入，外接模块电平信号输入，ADC电压采集灯

GPIO的位模式图如下所示：

这个模式图接了一个上拉电阻和一个下拉电阻，上拉表示的是高电平的输入模式，下拉表示的是低电平的输入模式。

施密特触发器的功能作用以及原理

施密特触发器对输入的电压进行整型，如果输入的电压大于某一个阈值，输出会瞬间升为高电平，如果输入电压小于某一个阈值，输出就会小于某一个阈值

输入数据寄存器存储施密特触发器整形的波形进入输入寄存器，读取输入寄存器得到输入的电平，

相关外设介绍：led外设以及蜂鸣器外设

面包板介绍：

接线：连接STM32和最小系统班，接线图

此处：默认led项目创建完成

GPIO所包含的库函数如下所示

           调用GPIO_DeInit这个函数后指定的gpio外设会被复位，这是这个函数用途
           void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef* GPIOx);
           复位AFIO外设
           void GPIO_AFIODeInit(void);
           用结构体的参数初始化gpio口
           void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
           把结构体变量赋一个默认的值
           void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
           uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
           uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
           uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
           uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
           以上是GPIO的读取函数
           void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
           void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
           void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);
           void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);
           以上是GPIO的写入函数
           void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
           void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t   GPIO_PinSource);
           void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);
           void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);
           void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

typedef enum
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入
GPIO_Mode_IPD = 0x28,// 下拉输入
GPIO_Mode_IPU = 0x48, //上拉输入
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 推挽输出
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽
}GPIOMode_TypeDef;

点亮led灯使用的是推挽输出

使用GPIO ResetBits来点亮LED灯

#include "stm32f10x.h"                  // Device header// 操作GPIO 1： 使用rcc开启gpio时钟// 使用GPIO_Init函数初始化GPIO// 使用输入或输出函数控制GPIO口
int main(void){// 开启时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);// GPIO的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 选择输出模式为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;// 选择输出的引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;// 输出速度GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// GPIO初始化结构体的地址放到GPIO——Init的第二个参数GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);// GPIO设置A0口的灯亮GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);// 设置LED灯熄灭GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);while(1){}}

查看函数的定义了解函数的功能以及如何使用函数

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
       // 操作GPIO 1：使用rcc开启gpio时钟
           // 使用GPIO_Init函数初始化GPIO
           // 使用输入或输出函数控制GPIO口
int main(void){
      // 开启时钟
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
      // GPIO的结构体
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      // 选择输出模式为推挽输出
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      // 选择输出的引脚
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
      // 输出速度
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      // GPIO初始化结构体的地址放到GPIO——Init的第二个参数
      GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
      // GPIO设置A0口的灯亮,最后一个参数Bit_RESET表示的是清除端口的值为0，清除端口的值为1
      GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);// Bit_RESET时LED灯是点亮状态，当为Bit_SET时LED灯是熄灭状态
    while(1){

       }

}

STM32实现LED灯的亮灭

#include "stm32f10x.h"    // Device header
#include "Delay.h"// 操作GPIO 1： 使用rcc开启gpio时钟// 使用GPIO_Init函数初始化GPIO// 使用输入或输出函数控制GPIO口
int main(void){// 开启时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);// GPIO的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 选择输出模式为推挽输出// 选择输出模式为推挽输出PP表示的是推挽输出模式，OD表示开漏输出模式// 推挽输出高电平和低电平均有输出能力，开漏输出自由在低电平的情况下才有驱动能力GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;// 选择输出的引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;// 输出速度GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// GPIO初始化结构体的地址放到GPIO——Init的第二个参数GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);// GPIO设置A0口的灯亮,最后一个参数Bit_RESET表示的是清除端口的值为0，清除端口的值为1GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);// Bit_RESET时LED灯是点亮状态，当为Bit_SET时LED灯是熄灭状态while(1){// 实现led灯光闪烁的功能需要在主循环中写上点亮led灯熄灭led灯光的操作并在while中循环GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);Delay_ms(500);// 添加延时函数进行延时GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);Delay_ms(500);/*   使用GPIO点亮led灯GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);Delay_ms(500);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);Delay_ms(500);*/}}

延时函数从文件中引入

使用STM32实现LED流水灯

1：接线

2：编写流水灯功能代码，在单片机中是无法使用二进制直接进行控制的因此我们需要使用16进制的方式控制单片机进行工作。

#include "stm32f10x.h"    // Device header
#include "Delay.h"/*1: 操作GPIO 1： 使用rcc开启gpio时钟2: 使用GPIO_Init函数初始化GPIO3: 使用输入或输出函数控制GPIO口*/   	 
int main(void){// 开启GPIOA时钟,该程序连接的是GPIOA的端口RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);// GPIO的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 选择输出模式为推挽输出PP表示的是推挽输出模式，OD表示开漏输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;// 选择输出的引脚，GPIO_Pin_All将16个端口都设置为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;// 输出速度GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// GPIO初始化结构体的地址放到GPIO——Init的第二个参数GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); while(1){//控制A号引脚GPIO_Write(GPIOA,~0x0001); // 0000 0000 0000 0001 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0002); // 0000 0000 0000 0010 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0004); // 0000 0000 0000 0100 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0008); // 0000 0000 0000 1000 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0010); // 0000 0000 0001 0000 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0020); // 0000 0000 0010 0000 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0040); // 0000 0000 0100 0000 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);GPIO_Write(GPIOA,~0x0080); // 0000 0000 1000 0000 二进制转换为16进制的写法Delay_ms(500);}}

实现蜂鸣器功能：

蜂鸣器接线，使用最小系统班3根公对母的杜邦线完成蜂鸣器的接线工作

#include "stm32f10x.h"    // Device header
#include "Delay.h"/*1: 操作GPIO 1： 使用rcc开启gpio时钟2: 使用GPIO_Init函数初始化GPIO3: 使用输入或输出函数控制GPIO口*/   	 
int main(void){// 开启GPIOA时钟,该程序连接的是GPIOA的端口RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);// GPIO的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 选择输出模式为推挽输出PP表示的是推挽输出模式，OD表示开漏输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;// 选择输出的引脚，GPIO_Pin_All将16个端口都设置为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;// 输出速度GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// GPIO初始化结构体的地址放到GPIO——Init的第二个参数GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); while(1){GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);Delay_ms(100);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);Delay_ms(100);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);Delay_ms(100);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);Delay_ms(700);}}

将程序运行并下载进STM32系统班中完成蜂鸣器发声功能。

库函数使用方式