STM32点亮LED灯与蜂鸣器发声

news2024/12/22 11:49:11

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){
        // 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GPIO
		 3: 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GPIO
		 3: 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

第一种方式，打开头文件，拉到最下面，查看有哪些函数，然后查看函数的定义函数的使用方法，<建议使用这种方式>

第二种方式，查看库函数用户手册，所有函数的介绍个使用方法

第三种方式，最后一种方式是百度，借助别人的代码进行使用

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