02：（寄存器开发）流水灯/按键控制LED

news/2024/10/4 19:04:15 标签: 嵌入式硬件, 单片机, stm32, c语言

寄存器开发

  • 1、LED流水灯
  • 2、按键控制LED

1、LED流水灯

通过第一章的学习，我们已然知晓了LED的点亮和熄灭的方式，下面学习流水灯的制作流程。
流水灯呈现的样子：就是第一个LED灯点亮，延迟一段时间，第一个LED灯熄灭+第二个LED灯点亮，延迟一段时间，第二个LED灯熄灭+第三个LED灯点亮…依次循环下去。其中延迟一段时间就是让单片机不做任何与LED灯有关的事情，这里使用延迟函数来实现。

在工程目录里面新建Driver文件夹用来保存配置片上外设的代码文件，如下图所示：
在这里插入图片描述
LED连接的实物图如下图所示：
在这里插入图片描述

①LED.c文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "LED.h"

/*
 * @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化
 * @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7
 */
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{
	/* 1. 打开GPIOA的时钟 */
	RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
	
	/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式  */
	if(PA_x != PA_ALL)
	{
		GPIOA->CRL |= PA_x; 
		GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);
	}else{
		GPIOA->CRL |= PA_ALL;
		GPIOA->CRL &= PA_ALL;
	}
	
}

/*
 * @Function：输出1点亮LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{
	GPIOA->ODR |= LEDx;
}


/*
 * @Function：熄灭LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{
	GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}


/*
 * @Function：翻转LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{
	/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */
	if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭
	{
		LED_ON(LEDx);
	}else{
		LED_OFF(LEDx);
	}
}

②LED.h文件的代码如下：

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "stm32f10x.h"                  

#define PA_0  0x00000003 //GPIO_CRH_MODE0
#define PA_1  0x00000030 //GPIO_CRH_MODE1
#define PA_2  0x00000300 //GPIO_CRH_MODE2
#define PA_3  0x00003000 //GPIO_CRH_MODE3
#define PA_4  0x00030000 //GPIO_CRH_MODE4
#define PA_5  0x00300000 //GPIO_CRH_MODE5
#define PA_6  0x03000000 //GPIO_CRH_MODE6
#define PA_7  0x30000000 //GPIO_CRH_MODE7
#define PA_ALL  0x33333333 //GPIO_CRH_MODE

#define LED0 GPIO_ODR_ODR0
#define LED1 GPIO_ODR_ODR1
#define LED2 GPIO_ODR_ODR2
#define LED3 GPIO_ODR_ODR3
#define LED4 GPIO_ODR_ODR4
#define LED5 GPIO_ODR_ODR5
#define LED6 GPIO_ODR_ODR6
#define LED7 GPIO_ODR_ODR7

void LED_Init(uint32_t PA_x);
void LED_ON(uint16_t LEDx);
void LED_OFF(uint16_t LEDx);
void LED_Turn(uint16_t LEDx);

#endif

③主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"

#define timer 500

/*
	LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
	一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
	LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
	
	while(1)
	{
		LED_ON(LED0);//点亮LED0
        Delay_ms(timer);
        LED_OFF(LED0);//熄灭LED0
    
        LED_ON(LED1);//点亮LED1
        Delay_ms(timer);
        LED_OFF(LED1);//熄灭LED1
        
        LED_ON(LED2);//点亮LED2
        Delay_ms(timer);
        LED_OFF(LED2);//熄灭LED2
        
        LED_ON(LED3);//点亮LED3
        Delay_ms(timer);
        LED_OFF(LED3);//熄灭LED3
        
        LED_ON(LED4);//点亮LED4
        Delay_ms(timer);
        LED_OFF(LED4);//熄灭LED4
	}
}

代码优化如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"

#define timer 500
/*
	LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
	一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
	LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
	
	while(1)
	{
        for(uint8_t i = 0; i<5 ;i++)
        {
            LED_ON(LED0 << i);
            Delay_ms(timer);
            LED_OFF(LED0 << i);
        }   
	}
}

代码优化2：制作来回流水灯

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"

#define timer 500
/*
	LED流水灯，LED灯的负极连接着GND，正极连接着单片机的引脚（PA0~PA4）
	一共5个LED灯，引脚输出1点亮，输出0熄灭
*/
int main(void)
{
	LED_Init(PA_ALL);//将所有的引脚都配置为通用输出推挽模式
	
	while(1)
	{
		/*
  	 		 代码改进：来回流水灯
		*/ 
           
        for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++)
        {
            LED_ON(LED1 << i);
            Delay_ms(timer);
            LED_OFF(LED1 << i);
        }
        for(uint8_t i = 0; i<4 ;i++)
        {
            LED_ON(LED3 >> i);
            Delay_ms(timer);
            LED_OFF(LED3 >> i);
        }   
	}
}

演示效果如下：

VID_20241004_105203

2、按键控制LED

使用按键控制则需要按键检测，检测引脚的输入输入电平，所以需要用到端口输入寄存器GPIO_IDR，如下图所示：
在这里插入图片描述
所以被检测的引脚要配置为输入模式。
在这里插入图片描述

实物连接如下图所示：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
①Key.c文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "Delay.h"

/*
 * @Function：按键引脚(GPIOB0)的初始化
 */
void Key_Init(void)
{
    //1、开始GPIOB的时钟
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
    
    //2、配置引脚GPIOB0的输入模式：上拉输入,MODE0 = 00,CNF0 = 10,ODR0 = 1。
    GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE0;
    GPIOB->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF0_0;
    GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_CNF0_1;
    GPIOB->ODR |= GPIO_ODR_ODR0;//表示上拉模式
}

/*
 * @Function：按键按下并返回一个值
 */
uint8_t Key_Num(void)
{
    uint8_t Number = 0;

    //引脚配置为上拉输入，则默认输入为高电平，按键按下由高电平变为低电平
    if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)!= 0)//代表按键没有按下
    {
        Delay_ms(5);//软件消抖
        if((GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR0)== 0)//代表按键按下
        {
            Number = 1;
        }
    }
    return Number;
}

②LED.c文件代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  
#include "LED.h"

/*
 * @Function：PA0~PA7引脚选择性的初始化
 * @para：对应的GPIOA的引脚PA_0~PA_7
 */
void LED_Init(uint32_t PA_x)
{
	/* 1. 打开GPIOA的时钟 */
	RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
	
	/* 2. 将PA0~PA7配置为通用输出开漏模式  */
	if(PA_x != PA_ALL)
	{
		GPIOA->CRL |= PA_x; 
		GPIOA->CRL &= ~(PA_x << 2);
	}else{
		GPIOA->CRL |= PA_ALL;
		GPIOA->CRL &= PA_ALL;
	}
	
}

/*
 * @Function：输出1点亮LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_ON(uint16_t LEDx)
{
	GPIOA->ODR |= LEDx;
}


/*
 * @Function：熄灭LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_OFF(uint16_t LEDx)
{
	GPIOA->ODR &= ~LEDx;
}


/*
 * @Function：翻转LED灯
 * @para：对应的GPIOA的引脚输出值LED0~LED7
 */
void LED_Turn(uint16_t LEDx)
{
	/* 如果是关闭那么就打开，如果是打开那么就关闭 */
	if((GPIOA->ODR & LEDx) == 0)//关闭
	{
		LED_ON(LEDx);
	}else{
		LED_OFF(LEDx);
	}
}

③主函数文件的代码如下：

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"

/*
	按键控制LED
*/
int main(void)
{
	LED_Init(PA_0);     //将GPIOA0引脚都配置为通用输出推挽模式
	Key_Init();         //初始化GPIOB0
    
    LED_OFF(LED0);      //关闭LED0
    
	while(1)
	{
        if(Key_Num() == 1)//代表按键按下
        {
            LED_Turn(LED0);//LED灯翻转
        }   
	}
}

演示效果如下：


http://www.niftyadmin.cn/n/5690263.html

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