STM32固件库通过按键控制led灯

ゝ一纸荒年。 2023-02-19 01:26 24阅读 0赞

### 实战：使用固件库 ###

*  前言
 *  1.硬件描述
 *   *  1.1 led硬件描述
     *  1.2 按键硬件描述
 *  2.软件部分
 *   *  2.1 led灯编程要点
     *  2.2 按键编程要点
     *  2.3 主函数
 *  后记
 *  附录

# 前言 #

LED 灯的控制使用到 GPIO 外设的基本输出功能。

按键检测使用到 GPIO 外设的基本输入功能

本节通过实例来讲述如何使用STM32固件库，通过按键来控制led灯的亮灭。

# 1.硬件描述 #

文章是根据野火的STM32f103开发板指南者来进行讨论，在该开发板中，与按键和led有关的外设图如下：

## 1.1 led硬件描述 ##

这是一个 RGB 灯，里面由红蓝绿三个小灯构成， 使用 PWM 控制时可以混合成 256 不同的颜色。硬件原理图如下：  
![led硬件描述][led]  
我们只使用PB0，即绿色灯。

## 1.2 按键硬件描述 ##

开发板所用按键带硬件消抖功能，它利用电容充放电的延时，消除了波纹，从而简化软件的处理，软件只需要直接检测引脚的电平即可。原理如图：  
![按键硬件描述][2020061819430432.png_pic_center]

# 2.软件部分 #

## 2.1 led灯编程要点 ##

1.使能GPIOD端口时钟。  
2.初始化GPIO目标引脚为推挽输出模式。  
3.编写简单测试程序。  
4.方便移植：使用宏。

== 注意：使用推挽输出，原理见寄存器编程GPIO的原理 ==

bsp\_led.h内容

#ifndef _BSP_LED_H
    #define _BSP_LED_H
    
    #include "stm32f10x.h"
    //绿色
    #define    LED_G_GPIO_PIN    GPIO_Pin_0
    #define    LED_G_GPIO_PROT   GPIOB
    #define    LED_G_GPIO_CLK    RCC_APB2Periph_GPIOB
    //红色
    #define    LED_R_GPIO_PIN    GPIO_Pin_5
    #define    LED_R_GPIO_PROT   GPIOB
    #define    LED_R_GPIO_CLK    RCC_APB2Periph_GPIOB
    //蓝色
    #define    LED_B_GPIO_PIN    GPIO_Pin_1
    #define    LED_B_GPIO_PROT   GPIOB
    #define    LED_B_GPIO_CLK    RCC_APB2Periph_GPIOB
    
    #define    ON        1
    #define    OFF       0
    
    #define   LED_G(a)   if(a) \
    	                       GPIO_ResetBits(LED_G_GPIO_PROT, LED_G_GPIO_PIN); \
                         else  GPIO_SetBits(LED_G_GPIO_PROT, LED_G_GPIO_PIN);
    
    #define LED_G_TOGGLE {LED_G_GPIO_PROT->ODR ^= LED_G_GPIO_PIN;}
    
    void LED_GPIO_Config(void);
    
    #endif /* _BSP_LED_H */

bsp\_led.c内容

// bsp ：board support package 板级支持包
    #include "bsp_led.h"
    
    void LED_GPIO_Config(void)
    {
        
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_G_GPIO_CLK, ENABLE);
    	
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = LED_G_GPIO_PIN;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	
    	GPIO_Init(LED_G_GPIO_PROT, &GPIO_InitStruct);	
    }

## 2.2 按键编程要点 ##

1.使能GPIOD端口时钟。  
2.初始化GPIO目标引脚为浮空输入模式。  
3.编写简单测试程序。  
4.方便移植：使用宏。

== 注意：使用浮空输入，不用上拉，也不用下拉。这样做的原因是在硬件设计中，按键本身通过外部下拉。 ==

bsp\_key.h内容

#ifndef _BSP_KEY_H
    #define _BSP_KEY_H
    
    #define KEY_ON 1
    #define KEY_OFF 0
    
    #include "stm32f10x.h"
    
    #define    KEY1_GPIO_PIN    GPIO_Pin_0
    #define    KEY1_GPIO_PROT   GPIOA
    #define    KEY1_GPIO_CLK    RCC_APB2Periph_GPIOA
    
    void KEY_GPIO_Config(void);
    uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
    
    
    #endif /* _BSP_KEY_H */

bsp\_key.c内容

#include "bsp_key.h"
    
    void KEY_GPIO_Config(void)
    {
        
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    	//配置端口时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK, ENABLE);
    	
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN;
    	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    	
    	GPIO_Init(KEY1_GPIO_PROT, &GPIO_InitStruct);	
    }
    
    uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
    {
        
    	/*检测是否有按键按下 */
      if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON ) 
    		{
        
    			/*等待按键释放 */
    			while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);
    			return KEY_ON;
    		} else
    	return KEY_OFF;
    }

## 2.3 主函数 ##

注意，在原来的新建工程模板中，在User文件夹中新增了4个文件，分别是两个.c文件和两个.h文件。你要把他们添加到工程中，并且在魔术棒选项卡中指定两个头文件的路径  
main.c内容：

#include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
    #include "bsp_led.h"
    #include "bsp_key.h"
    
    
    void Delay(uint32_t count)
    {
        
    	for(;count != 0;count--);
    }
    
    int main(void)
    {
        
    	// 来到这里的时候，系统的时钟已经被配置成72M。
    	LED_GPIO_Config();
    	KEY_GPIO_Config();
    	
    	while(1)
    	{
        
    		if(Key_Scan(KEY1_GPIO_PROT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON)
    			LED_G_TOGGLE;
    			
    	}
    	
    }

# 后记 #

这个历程可以下载到开发板，刚开始灯亮，按键按下，灯灭，再次按下，灯亮，如此反复。使用固件库编程相比较寄存器编程来说，方便了很多。

# 附录 #

需要有固件库资源的朋友们，可找下面链接：  
链接: [STM32F103官方固件库V3.5.0.zip][STM32F103_V3.5.0.zip].

新建固件库工程的步骤以及成品，可在以下链接找到：  
链接: [新建工程加模板.zip][.zip].

[led]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200618193925515.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[2020061819430432.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020061819430432.png#pic_center
[STM32F103_V3.5.0.zip]: https://download.csdn.net/download/bsqetuo/12529740
[.zip]: https://download.csdn.net/download/bsqetuo/12530500