LED正极:外部长脚、内部较小
LED负极:外部短脚、内部较大
LED电路
限流电阻:保护LED,调节LED亮度(本实验用面包板为了方便,省去了限流电阻,设计电路时要加上)
左上图:低电平驱动 左下图:高电平驱动
GPIO在推挽输出模式下,高低电平均有较强的驱动能力,在这里两种接法均可,但在单片机的电路里,一般倾向使用第一种接法,因为很多单片机或芯片,都使用了高电平弱驱动,低电平强驱动的规则,可以一定程度上避免高低电平打架,所以如果高电平驱动能力弱,就不能使用第二种接法。
蜂鸣器电路
三极管开关是最简单的驱动电路,对于功率稍微大一点的,直接用IO口驱动会导致STM32负担过重,这时就可以用一个三极管驱动电路来完成驱动的任务。
右上图是PNP三极管的驱动电路,三极管的左边是基极,带箭头的是发射极,剩下的是集电极。基极给低电平三极管就会导通,通过3.3V和GND就可以给蜂鸣器提供驱动电流;基极给高电平三极管截止,蜂鸣器没有电流。
右下图是NPN三极管的驱动电路,同样三极管的左边是基极,带箭头的是发射极,剩下的是集电极。它的驱动逻辑跟上面的相反,基极给高电平导通,低电平断开。
注意PNP的三极管最好接在上边,NPN的三极管最好接在下边,这时因为三极管的通断,是需要在发射极和基极直接产生一定的开启电压的,如果把负载(蜂鸣器)接在发射极这边,可能会导致三极管不能开启。
一、LED闪烁
操作STM32的GPIO共需要3个步骤
1.使用RCC开启GPIO的时钟
2.使用GPIO_Init函数初始化GPIO
3.使用输出或者输入的函数控制GPIO口
在这里总共涉及了RCC和GPIO两个外设
RCC库函数
在Library中找到rcc.h文件,RCC有很多库函数,但大部分用不到,最常用的只有三个函数:RCC AHB外设时钟控制、RCC APB2外设时钟控制、RCC APB1外设时钟控制
右键跳转到函数定义,AHB外设时钟控制的函数就是使能或者失能AHB外设时钟的
下面介绍第一个参数就是选择哪个外设
STM32互联型的设备可以在这个列表选择
其他设备在下面这个列表选择
接着第二个参数就是ENABLE或者DISABLE
然后下面的APB2外设时钟控制和APB1外设时钟控制都是一样的操作方法,第一个参数选择外设,第二个参数使能或失能
GPIO库函数
打开gpio.h的文件
目前需要了解这些函数
1.GPIO_DeInit,参数可以写GPIOA、GPIOB等等,调用这个函数后,所指定的GPIO外设就会被复位
2.AFIO_DeInit也是一样,可以复位AFIO外设
3.GPIO_Init是非常重要的函数,这个函数的作用是,用结构体的参数来初始化GPIO口。需要先定义一个结构体变量,然后再给结构体赋值,最后调用这个函数,这个函数内部就会自动读取结构体的值,然后自动把外设的各个参数配置好,这种Init函数在STM32中基本所有的外设都有,一般初始化外设都是使用这个Init函数来完成的
4.GPIO_StructInit函数可以把结构体变量赋一个默认值
5.接下来四个是GPIO的读取函数,再下面四个是GPIO的写入函数,这些函数可以实现读写GPIO口的功能
调用RCC里面的APB2外设时钟控制函数
复制粘贴到main.c,右键跳转到定义
要点亮PA0口的LED,所以选择RCC_APB2外设_GPIOA这一项,放到第一个参数
第二个参数选择ENABLE,放到第二个参数
调用GPIO_Init函数
第一个参数选择GPIOA;第二个参数是一个结构体,先把结构体类型复制下来
在GPIO_Init上面粘贴,起个名字叫GPIO_InitStructure,这里这个结构体实际上也是一种局部变量
接着复制结构体名字,用点把结构体的成员都引出来,右键跳转,看一下说明,复制粘贴一下参数
最后把GPIO初始化结构体的地址放到GPIO_Init的第二个参数,这样初始化就完成了,当GPIO_Init函数执行完,这个GPIOA外设的0号引脚就自动被配置为推挽输出、50MHz的速度,它内部的主要执行逻辑就是读取结构体的参数、执行一堆判断和运算、最后写入到GPIO配置寄存器
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟//使用各个外设前必须开启时钟,否则对外设的操作无效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式,赋值为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO引脚,赋值为第0号引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO速度,赋值为50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将赋值后的构体变量传递给GPIO_Init函数//函数内部会自动根据结构体的参数配置相应寄存器//实现GPIOA的初始化/*主循环,循环体内的代码会一直循环执行*/while (1){/*设置PA0引脚的高低电平,实现LED闪烁,下面展示3种方法*//*方法1:GPIO_ResetBits设置低电平,GPIO_SetBits设置高电平*/GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms/*方法2:GPIO_WriteBit设置低/高电平,由Bit_RESET/Bit_SET指定*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms/*方法3:GPIO_WriteBit设置低/高电平,由数据0/1指定,数据需要强转为BitAction类型*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0); //将PA0引脚设置为低电平Delay_ms(500); //延时500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1); //将PA0引脚设置为高电平Delay_ms(500); //延时500ms}
}
二、LED流水灯
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟//使用各个外设前必须开启时钟,否则对外设的操作无效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式,赋值为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; //GPIO引脚,赋值为所有引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO速度,赋值为50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将赋值后的构体变量传递给GPIO_Init函数//函数内部会自动根据结构体的参数配置相应寄存器//实现GPIOA的初始化/*主循环,循环体内的代码会一直循环执行*/while (1){/*使用GPIO_Write,同时设置GPIOA所有引脚的高低电平,实现LED流水灯*/GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001); //0000 0000 0000 0001,PA0引脚为低电平,其他引脚均为高电平,注意数据有按位取反Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0002); //0000 0000 0000 0010,PA1引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0004); //0000 0000 0000 0100,PA2引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0008); //0000 0000 0000 1000,PA3引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0010); //0000 0000 0001 0000,PA4引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0020); //0000 0000 0010 0000,PA5引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0040); //0000 0000 0100 0000,PA6引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0080); //0000 0000 1000 0000,PA7引脚为低电平,其他引脚均为高电平Delay_ms(100); //延时100ms}
}
三、蜂鸣器
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟//使用各个外设前必须开启时钟,否则对外设的操作无效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO模式,赋值为推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //GPIO引脚,赋值为第12号引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //GPIO速度,赋值为50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //将赋值后的构体变量传递给GPIO_Init函数//函数内部会自动根据结构体的参数配置相应寄存器//实现GPIOB的初始化/*主循环,循环体内的代码会一直循环执行*/while (1){GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12); //将PB12引脚设置为低电平,蜂鸣器鸣叫Delay_ms(100); //延时100msGPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12); //将PB12引脚设置为高电平,蜂鸣器停止Delay_ms(100); //延时100msGPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12); //将PB12引脚设置为低电平,蜂鸣器鸣叫Delay_ms(100); //延时100msGPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12); //将PB12引脚设置为高电平,蜂鸣器停止Delay_ms(700); //延时700ms}
}