STM32-02基于HAL库（CubeMX+MDK+Proteus）GPIO输出案例（LED流水灯）

news2025/1/19 16:15:17

文章目录

一、功能需求分析
二、Proteus绘制电路原理图
三、STMCubeMX 配置引脚及模式，生成代码
四、MDK打开生成项目，编写HAL库的GPIO输出代码
五、运行仿真程序，调试代码

一、功能需求分析

在完成开发环境搭建之后，开始使用STM32GPIO的功能，可以看到上次测试案例，LED点亮实验，在其基础上，调用HAL库的读写引脚，反转引脚状态的API函数，实现流水灯效果。

需求分析：

使用PA0-PA3引脚，分别连接LED0-3；
实现回马枪样式的流水灯效果，首先LED0-3依次点亮，然后LED3-0逆序点亮；
LED使用低电平驱动方式；
为了演示效果，四个LED选取不同的颜色。

二、Proteus绘制电路原理图

绘制电路原理图的步骤：创建画布=》芯片选型及放置=》元器件选型及放置=》连接电路=》修改元器件参数=》仿真运行。

下图为绘制LED所需元器件清单。
在这里插入图片描述

下图为按键检测案例的电路原理图。
在这里插入图片描述
注意，此处的LED为低电平驱动方式，即引脚输出0点亮，输出1熄灭。

三、STMCubeMX 配置引脚及模式，生成代码

接下来，根据原理图绘制，创建CubeMX项目，配置引脚及工作模式，生成MDK项目代码。

创建项目，在Pinout配置模块，点击PA0，选择GPIO_Output推挽输出模式，同理，配置PA1。
在这里插入图片描述

按照上述步骤，依次配置PA1-PA3引脚为GPIO_Output。

在clock单元，配置系统时钟为72MHz。
在这里插入图片描述在Project单元，填写项目名称、保存路径、IDE和版本。

在 code generator中，配置添加库的方式为所需库，用户代码在每次项目重新生成时保留。
配置完成，通过以上步骤，完成了2个LED引脚的模式配置及时钟配置，接下来，点击GENERATE，生成项目代码。
在这里插入图片描述找到生成路径，可以看到项目目录文件。

四、MDK打开生成项目，编写HAL库的GPIO输出代码

在编写代码之前，简单介绍会用到的几个API小函数：

写引脚
这个函数很常用，写引脚，有三个参数，分别是GPIO的名称、引脚端口号、引脚状态。
```
 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
```

GPIO_PIN_RESET 清零，写0
GPIO_PIN_SET 置位，写1

结合电路，赋值GPIO_PIN_RESET LED点亮，赋值GPIO_PIN_SET LED熄灭。

延时函数
使用延时函数实现时间间隔控制，完成不同流速的流水灯效果。这里需要一个参数，单位是毫秒。

从上面步骤中，生成了MDK项目。
在MDK-ARM目录中，找到项目快捷方式，打开项目。
在这里插入图片描述
找到main.c文件，在main函数的while循环中，添加LED流水灯代码。
这里分析流水灯，用以上介绍的两个API函数来实现，可以分成8个状态：

第一个状态是PA0点亮，PA1-PA3熄灭；
然后是PA1点亮，其余灯熄灭；
然后是PA2点亮，其余灯熄灭；
最后是PA3点亮，其余灯熄灭。
以上四个状态是正向逐个点亮一次，然后反向点亮逐个点亮，回到最初PA0点亮。

第一个状态PA0点亮的实现代码如下，写在main函数的while循环中。

	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
	HAL_Delay(20);

根据第一个状态代码，完成其他7个状态，相信你可以很轻松的做到 ^ _ ^。

在项目中勾选生成HEX选项，HEX文件就是MDK编译生成的十六进制文件，作为烧录到开发板的源程序文件使用，当然，这里我们使用仿真，在Proteus中加载HEX即可。
在这里插入图片描述