stm32实现LED灯的闪烁

Posted 2020-10-09

   stm32单片机设计比较复杂，所以，对于外设的控制就相对于51单片机来说，就复杂很多。那么如何用stm32单片机点亮LED呢？通过一下几个步骤，就可以实现LED的闪烁。这里使用的stm32型号是stm32f03ZET6。

   首先，我们要对LED做一个基本的硬件了解。LED，中文名称，发光二极管。它是一种发光器件。LED通常情况下只有两个引脚，一个正极，一个负极。当给正极一个高电平，负极一个低电平时，LED发光二极管可以点亮。当给正极一个低电平时，LED熄灭。

LED灯有可能共阳接电源，也有可能共阴接电源，具体情况要根据原理图来确定。这里，采用的是LED共阳接电源，也就是说，8个LED的负极通过IO端口引出来。然后通过，IO端口输入高低电平来给LED供电，以此来控制LED的亮灭。也就是说，操控LED的关键就在于操控stm32的端口。那么，我们接下来就要根据原理图来接线了。

   其次，根据原理图我们可以发现，在开发板内部，已经将LED引出来的引脚结了端口C的PC0~PC7。所以我们的任务就是要能够操控端口PC0~PC7。在操控端口之前，我们得对端口做个了解。

   然后，我们要对IO端口进行了解。要学会如何操控stm32的IO端口。关于stm32，一个端口有16个引脚。比如端口A，有16个引脚，其中PA0~PA7为低8位，PA8~PA15为高8位。每一个IO口都可以通过软件自由配置成输入模式和输出模式。输入模式有四种：输入浮空、输入上拉、输入下拉、模拟输入。输出模式也有四种：开漏输出、推挽输出、推挽式复用输出、开漏复用输出。stm32单片机的每个IO端口都有7个寄存器来控制。注意：IO口和IO端口是不一样的。在stm32中，一个IO端口是由16个IO口组成。那么，能够操控IO端口的寄存器分别是：配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位数据寄存器IDR和ODR；1个32位的置位/复位寄存器BSRR；1个16位的复位寄存器BRR；1个32位的锁存寄存器LCKR。举个例子，我们来看一下配置端口寄存器。该寄存器的复位值为0x44444444，很重要的一点就是，复位值其实就是配置端口为浮空输入模式。因为PC0~PC7是端口的低四位，所以，我们只要对配置端口寄存器的CRL做个配置就可以了，至于高八位，因为我们并不使用，所以可以不用管它。通过查看数据手册我们可以知道，在CRL中，一个IO口占四位，分别是CNF【1:0】，MODE【1:0】。MODE控制端口是输入模式还是输出模式，而CNF配置端口为具体的哪一种输入模式或者输出模式（因为不管是输入模式还是输出模式都有四种模式）。对于几种常见的配置，我们还可以记住它。比如：0x00，表示模拟输入模式（ADC用）；0x03表示推挽输出模式，50MHz速率；0x08表示上/下拉输入模式；0x0B，表示复用输出。而CRH和CRL的配置和功能完全一样，具体信息可以参考数据手册。在输出模式中，有开漏输出和推挽输出，那么这两种输出模式有什么区别呢？推挽输出：可以输出高低电平，连接数字器件；开漏输出：相当于三极管的集电极，想要得到高电平，需要上拉电阻，其吸收电流能力较强，适合做电流型驱动。所以，控制LED灯，我们一般采用推挽输出模式。至于详细的关于这些寄存器的用法，可以通过《stm32中文参考手册》去做一个详细的了解。我们现在已经对IO端口有了一个基本的了解了，接下来，就可以开始了解，stm32的库了，因为，stm32的库操作为我们操作外设提供了很大的便利。

   既然是通过库来操作这些GPIO，那么我们就得对库函数有所了解。在3.5的库中，有一个初始化的函数GPIO_Init（GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct ），可以通过这个函数对GPIO进行初始化。我们可以看到，在这个函数中，有一个形参类型是GPIO_InitTypeDef，这个类型事实上是一个结构体类型，这个类型的原型就是：

typedef struct{

    uint16_t GPIO_Pin;
    GPiospeed_TypeDef GPIO_Speed;
    GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
}GPIO_InitTypeDef;

通过这个结构体原型我们可以看出，GPIO_InitTypeDefy这个结构体有三个参数

GPIO_Pin；    用来设置要选择的Pin口。

GPIO_Speed；   用来设置IO的速率。

GPIO_Mode；   用来选择要设置的IO模式。

我们控制LED，对LED进行初始化，起始就是对GPIO进行初始化。代码如下：

void LED_Init (){

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    SystemInit();    //系统时钟初始化
    RCC_APB2PeriphClockCmd ( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENALBE );
    
    //配置GPIO的模式和IO口
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //设置推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  //设置IO速率
    GPIO_Init ( GPIOC, &GPIO_InitStructure );          //GPIO初始化
    
}

当有了这个LED初始化函数之后，我们只要在写一个闪烁函数就行了。所谓闪烁，其实就是LED亮一段时间，LED灭一段时间，这个步骤不断重复。LED亮其实就是给二极管阴极一个低电平，LED灭其实就是给二极管阴极一个高电平。那么，代码如下：

void led_display(){

    GPIO_SetBits ( GPIOC, LED );
    delay ( 6000000 );    //约为1s
    GPIO_ResetBits ( GPIOC, LED );
    delay ( 6000000 );    //约为1s
}

最后，我们只要有一个主函数，就可以运行了。代码如下：

#include "stm32f01x.h"
#include "led.h"

int main()
{
    LED_Init();
    
    while ( 1 ){
    
        led_display();
    }

}

本文出自 “梵高说我脑子有病” 博客，请务必保留此出处http://chen0547.blog.51cto.com/12489941/1970173