STM32CubeMX(03)GPIO口输出+定时器实验实现交通灯

Posted 2021-08-15 学工科的皮皮志^_^

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了STM32CubeMX(03)GPIO口输出+定时器实验实现交通灯相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

前言
一、GPIO口输出+定时器实验
- 1、目的
- 2、内容
二、思路
三、Keil编程
总结

在这里插入图片描述

前言

前面我们学习了定时器，并且用定时器实现1s的LED灯翻转，大家可以回头看一下
用定时器实现1s的LED灯翻转
今天还是用定时器设置一个交通灯！原理还是一样的。

一、GPIO口输出+定时器实验

1、目的

1.熟悉keil和STM32CubeMX的使用,及下载程序方法。
2.学习STM32F407的GPIO口的输出、定时及中断的使用

2、内容

完成交通灯控制，实现东、南、西、北四个方向的交通灯控制，自主定义东、西、南、北方向灯。要求实现如下状态切换：

在这里插入图片描述
实验中涉及到的硬件电路见前章内容，按照建议电路连线后，PC0-PC3 控制F6区的DS1-DS4的绿灯部分；PC4-PC7 控制F6区的DS1-DS4的红灯部分。共使用到4组灯。

二、思路

1.STM32CubeMX把IO口使能

用到了PC口，所以在STM32CubeMX配置的时候记得配置PC0~PC7，当然。SYS，RCC，时钟树大家千万不要忘记了，这就是STM32CubeMX的方便之处，在电亮LED的时候
在这里插入图片描述
为了便于记忆，可以对IO添加标签，便于记忆

2.对相应引脚进行写操作

可以设置1s的定时器，进行定时
0~5秒执行第一个状态
5~7秒执行第二个状态
7~12秒执行第三个状态
12~15秒执行第四个状态
有人说0——14不就是15个数么，是15个数，但是只有14秒，14个时间间隔。所以要数到15
所以定时器我们可以配置成1S
定时器2的时钟是84M，所以分成8400，就是100kHz,然后再数到10000，那就是1s.
在这里插入图片描述

3.使能溢出中断

就是数完了就进一次中断，把中断的事情做完。中断就是发生了更紧急的事，需要CPU立即去解决。
在这里插入图片描述

三、Keil编程

生成代码

3.1添加回调函数

在main.c文件添加回调函数，回调函数就相当于中断服务函数，它会指向中断服务函数
在这里插入图片描述

3.2 编写用户函数

根据我们的状态转换来编写我们的用户函数，完成相应的功能。
用到了IO口的写函数。
在这里插入图片描述

void traffic(void)
{
	if(i<5)
	{
  HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_SET);//东方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_SET);//西方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_SET);//南方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_SET);//北方向红灯不亮
	
	}
	else if(i>=5&&i<7)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮		
	}
	else if(i>=7&i<12)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_SET);//东方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_SET);//西方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_SET);//南方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_SET);//北方向绿灯不亮
	}
	else if(i>=12&&i<15)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮
	
	}
		
}

3.3主函数调用

在main.c里面添加定时器启动语句
在这里插入图片描述

完整main.c文件

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
uint8_t i;
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if (htim == &htim2)
	{
     i++;
		 if(i>=15)
		 {
		   i=0;
		 }
  }
}

void traffic(void)
{
	if(i<5)
	{
  HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_SET);//东方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_SET);//西方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_SET);//南方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_SET);//北方向红灯不亮
	
	}
	else if(i>=5&&i<7)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮		
	}
	else if(i>=7&i<12)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_SET);//东方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_SET);//西方向红灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_SET);//南方向绿灯不亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_SET);//北方向绿灯不亮
	}
	else if(i>=12&&i<15)
	{
	HAL_GPIO_WritePin(R1_GPIO_Port,R1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R2_GPIO_Port,R2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G0_GPIO_Port,G0_Pin,GPIO_PIN_RESET);//东方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G1_GPIO_Port,G1_Pin,GPIO_PIN_RESET);//西方向绿灯亮
		
	HAL_GPIO_WritePin(R3_GPIO_Port,R3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向红灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(R4_GPIO_Port,R4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向红灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(G2_GPIO_Port,G2_Pin,GPIO_PIN_RESET);//南方向绿灯亮
	HAL_GPIO_WritePin(G3_GPIO_Port,G3_Pin,GPIO_PIN_RESET);//北方向绿灯亮
	
	}
		
}

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */
  

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
//增加Time2启动语句
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);  //允许定时器TIM2中断，使能TIM2开始工作
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		traffic();

  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage 
  */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{ 
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\\r\\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

总结

代码都是调出来和改出来的，慢慢积累和进步~，学32就得学会举一反三。
在这里插入图片描述

以上是关于STM32CubeMX(03)GPIO口输出+定时器实验实现交通灯的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

STM32 CubeMX 学习：001-GPIO的使用

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STM32F103 GPIO 端口

STM32CubeMX(07）定时器+ DAC+DMA输出阶梯波实验。

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