STM32——从点灯到传感器控制

STM32基础外设开发：从点灯到传感器控制

一、前言

本篇文章总结STM32F10x系列基础外设开发实例，涵盖GPIO控制、按键检测、传感器应用等。所有代码基于标准库开发，适合STM32初学者参考。

二、硬件准备

  • STM32F10x系列开发板
  • LED模块
  • 有源蜂鸣器
  • 光敏电阻模块
  • 按键模块

三、基础GPIO控制

1. 点灯实验

在这里插入图片描述

// 核心代码片段
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);while(1) {GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);Delay_ms(500);GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);Delay_ms(500);
}

关键点：

必须开启对应GPIO时钟 ：选择你面包板插入对应的端口

推挽输出模式适合驱动LED

使用Delay函数实现定时控制

#include "stm32f10x.h"/*** @brief  微秒级延时* @param  xus 延时时长，范围：0~233015* @retval 无*/
void Delay_us(uint32_t xus)
{SysTick->LOAD = 72 * xus;				//设置定时器重装值SysTick->VAL = 0x00;					//清空当前计数值SysTick->CTRL = 0x00000005;				//设置时钟源为HCLK，启动定时器while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	//等待计数到0SysTick->CTRL = 0x00000004;				//关闭定时器
}/*** @brief  毫秒级延时* @param  xms 延时时长，范围：0~4294967295* @retval 无*/
void Delay_ms(uint32_t xms)
{while(xms--){Delay_us(1000);}
}/*** @brief  秒级延时* @param  xs 延时时长，范围：0~4294967295* @retval 无*/
void Delay_s(uint32_t xs)
{while(xs--){Delay_ms(1000);}
}

2. 流水灯实验

在这里插入图片描述

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);while (1){GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001);	//0000 0000 0000 0001Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0002);	//0000 0000 0000 0010Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0004);	//0000 0000 0000 0100Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0008);	//0000 0000 0000 1000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0010);	//0000 0000 0001 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0020);	//0000 0000 0010 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0040);	//0000 0000 0100 0000Delay_ms(100);GPIO_Write(GPIOA, ~0x0080);	//0000 0000 1000 0000Delay_ms(100);}
}/*优化
void LED_Flow() {uint16_t ledPins = 0x0001;  // 从PA0开始while (1) {GPIO_Write(GPIOA, ~ledPins);  // 取反实现低电平点亮Delay_ms(200);ledPins <<= 1;                // 左移切换LEDif (ledPins > 0x0080) {       // 到PA7后重置ledPins = 0x0001;}}
}*/

3.蜂鸣器

在这里插入图片描述

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;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);}
}

4.按键控制LED

在这里插入图片描述

  • 初始化LED，然后创建函数来控制了LED的亮灭，创建函数实现亮灭的翻转：当按下按键，读取led状态，高电平时是灭，然后然下按键，实现翻转，变亮

    LED实现函数

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid LED_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);
}void LED1_ON(void)
{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}void LED1_OFF(void)
{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}void LED1_Turn(void)
{if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);}else{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);}
}void LED2_ON(void)
{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}void LED2_OFF(void)
{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}void LED2_Turn(void)
{if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2) == 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);}else{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);}
}

 初始化按键，然后创建函数来读取按下按键的返回值

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"void Key_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入，默认高电平GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}uint8_t Key_GetNum(void)
{uint8_t KeyNum = 0;if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0) //按下按键，低电平{Delay_ms(20);//延时消抖while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0);//如果不松开，循环卡住Delay_ms(20);//松开消抖KeyNum = 1;//控制led1，赋值}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0){Delay_ms(20);while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0);Delay_ms(20);KeyNum = 2;控制led2，赋值}return KeyNum;
}
测试文件

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;int main(void)
{LED_Init();Key_Init();while (1){KeyNum = Key_GetNum();if (KeyNum == 1){LED1_Turn();}if (KeyNum == 2){LED2_Turn();}}
}

输入模式选择：

上拉输入（IPU）：默认高电平，按键接地时触发低电平。

下拉输入（IPD）：默认低电平，按键接VCC时触发高电平。

5.光明电阻控制LED（光线暗电阻高，高电平；反之低电平）

在这里插入图片描述

  • 创建各自的实现文件，进行初始化操作，然后对蜂鸣器进行开关的操作实现（低电平响，高电平不响），然后光明电阻直接返回读出的输出值

    蜂鸣器

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid Buzzer_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
}void Buzzer_ON(void)
{GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
}void Buzzer_OFF(void)
{GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
}void Buzzer_Turn(void)
{if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0){GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);}else{GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);}
}
光明电阻

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid LightSensor_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}uint8_t LightSensor_Get(void)
{return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);
}
测试文件

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Buzzer.h"
#include "LightSensor.h"int main(void)
{Buzzer_Init();LightSensor_Init();while (1){if (LightSensor_Get() == 1){Buzzer_ON();}else{Buzzer_OFF();}}
}

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