2.LED燈的控制和按鍵檢測

目錄

STM32F103的GPIO口

????????GPIO口的作用

????????GPIO口的工作模式

????????input輸入檢測 -- 向內檢測

????????output控制輸出 -- 向外輸出

寄存器

????????寄存器地址的確定

????????配置GPIO口的工作模式

????????時鐘的開啟和關閉

軟件編程驅動 LED 燈

??????? 硬件

????????軟件

軟件編程驅動 KEY 按鍵?

????????硬件

????????軟件

?? ????????按鍵消抖

代碼

STM32F103的GPIO口

根據 STM32F103ZET6 的命名規范，總共 144 個引腳

????????PA0--PA15?

????????PB0--PB15?

????????PC0--PC15?

????????PD0--PD15?

????????PE0--PE15?

????????PF0--PF15?

????????PG0--PG15 16*7=112?

????????以上稱為 GPIO(通用的輸入輸出接口)?

????????11 個 VDD -- 數字電源的正

????????11 個 VSS -- 數字電源的負? 134?

????????1 個 VDDA -- 模擬電源的正

????????1 個 VSSA -- 模擬電源的負?

????????1 個 VREF+ -- 參考電壓的正

????????1 個 VREF-?參考電壓的負?

????????1 個 NRST -- 復位引腳?139

????????2 個 OSC_IN OSC_OUT 141 --高速晶振?

????????1 個 VBAT 142 -- 接電池?

????????1 個 NC -- 未使用?

????????1 個 BOOT0 -- 下載引腳?

????????PE2 P 指端口(Port)，E 指 E 端口，1 個端口一般有 16 個 GPIO 口 0--15?

????????PE2 指 E 端口的第二個引腳?

????????PG11 指 G 端口的第十一引腳?

????????PA0 指 A 端口的第零引腳?

上面信息從：數據手冊中文：圖 5，芯片的外觀中獲取

????????GPIO口的作用

????????????????芯片內部和外部通信的媒介。?

????????????????如何確定配置輸入還是輸出？?

????????????????? 向內輸入檢測：檢測開關是否按下，檢測屏幕是否按下。?

????????????????? 向外輸出控制：控制 LED，蜂鳴器，控制繼電器，控制顯示屏?

????????????????? 后期程序配置中，是否需要配置 GPIO，取決于單片機是否需要借助 GPIO 口和外界連接

????????GPIO口的工作模式

????????????????總共八種?

????????????????四種輸入?

????????????????????????模擬輸入?

????????????????????????上拉輸入?

????????????????????????下拉輸入?

????????????????????????浮空輸入?

????????????????四種輸出?

????????????????????????通用推挽輸出?

????????????????????????通用開漏輸出?

????????????????????????復用推挽輸出?

????????????????????????復用開漏輸出

????????input輸入檢測 -- 向內檢測

????????????????極端(數字)輸入：3.3V 或者 0V，正好對應數字量的邏輯 1 和邏輯 0?

????????????????模擬輸入： 0v~3.3V 之間的中間值，一般結合 ADC 使用

????????????????TTL 肖特基觸發器：把高低電平電壓值轉換為邏輯值(0 和 1)；?

????????????????如何確定選擇哪種輸入模式：?

????????????????????????? 外部電路的電壓是 0—3.3 的任意電壓，選擇模擬輸入?

????????????????????????? 外部電路有靠譜高和低兩種狀態，選擇浮空輸入?

????????????????????????? 外部電路只有靠譜的高，選擇下拉輸入?

????????????????????????? 外部電路只有靠譜的低，選擇上拉輸入

????????output控制輸出 -- 向外輸出

????????????????輸出模擬量：0--3.3V 之間的電壓，DAC 功能使用

????????????????輸出數字量：只有邏輯 0(對應 0V),邏輯 1(對應 3.3V)

????????????????推挽輸出：既可以輸出高電平，也可以輸出低電平，PMOS 和 NMOS 都可以導通，直接把邏輯值輸出成高低電平 。

????????????????開漏輸出：只能輸出低電平，輸出為 1 時是高阻態（未知狀態，電路上電壓由電路來決定）；經常應用在總線，需要增加上拉電阻配合使用；具有讀取(線與)的功能。

????????????????DHT11 的采集電路 -- 用開漏模式?

????????????????復用：來至于片上外設，USART，硬件 SPI，硬件 IIC，定時器 PWM?

????????????????通用：普通的 GPIO 口，控制 LED、蜂鳴器、繼電器?

????????????????如何確定輸出選擇哪種模式：?

????????????????????????? 既需要輸出高電平，也需要輸出低電平，選擇推挽模式?

????????????????????????? 只需要輸出低電平，選擇開漏模式?

????????????????????????? 普通 GPIO 口的輸出，例如控制 LED,蜂鳴器,繼電器等通過操作 ODR 寄存器實現的,配置通用輸出?

????????????????????????? 外設控制的輸出，例如 USART,硬件 SPI,硬件 IIC,定時器 PWM,選擇復用功能

寄存器

寄存器存放的是：工作模式，輸入或者輸出的電平狀態。

(GPIOx_CRL) (x=A..G) ：每個端口都有 1 個這樣的寄存器(STM32F103ZET6 有 7 個端口)

偏移地址：相對于這個外設基地址的偏移

復位值：單片機復位之后，寄存器中存放的值

????????寄存器地址的確定

????????????????GPIOA_CRL 寄存器地址?

????????????????1. 確定屬于哪個端口，找到該端口的外設基地址 -- 從數據手冊 存儲器映像找

????????????????2. 找到 CRL 寄存器相對于外設基地址的偏移值 -- 從參考手冊對應寄存器介紹?

偏移地址：0x00

????????????????3. 計算該寄存器的地址?

????????????????寄存器的地址=外設基地址+偏移地址=0x40010800+0x00=0x40010800

????????配置GPIO口的工作模式

????????????????(1) 確認端口?

????????????????(2) 確認哪個 GPIO 口，0--7 在 CRL 寄存器中，8--15 在 CRH 寄存器中?

????????????????(3) 先配置 MODE 的兩位，確定好輸入和輸出模式?

????????????????(4) 在配置 CNF 位，確定具體的模式

????????時鐘的開啟和關閉

????????????????各個功能模塊有獨立的時鐘開關，設備廠商考慮到功耗的問題，如果不使用該模塊，時鐘默認是關閉的。開啟時鐘之后，對應模塊才可以正常工作

????????????????使用功能模塊 一定要開啟時鐘

????????????????RCC_APB2ENR 寄存器地址?

????????????????????????(1) 找 RCC 的外設基地址?

????????????????????????(2) 找到寄存器相對于外設基地址的偏移

????????????????????????(3) 計算寄存器地址?

????????????????????????????????RCC_APB2ENR=0x40021000+0x18=0x40021018

軟件編程驅動 LED 燈

??????? 硬件

????????軟件

????????????????1.看硬件圖，LED分別接在PE2-PE5

????????????????2.開啟PE端口時鐘

????????????????3.設置工作模式，以PE2為例

????????結合硬件電路， 首先選擇通用還是復用，復用功能需要結合外設(UART_TX 等)使用，我們選擇通用輸出，開漏和推挽選擇，推挽一定可以，為了有穩定的狀態，所以選擇推挽，所以最終選擇通用推挽輸出。

????????????????4.分別控制輸出高低電平。假如以 PE2 為例，操作 GPIOE_ODR 的位 2，分別設置為 0 和 1

軟件編程驅動 KEY 按鍵?

????????硬件

????????軟件

????????????????1.結合硬件原理圖，確定 KEY 分別接在 PA0 PC4 PC5 PC6?

????????????????2.開啟對應的端口時鐘，開啟 C 端口和 A 端口時鐘

????????????????????????RCC_APB2ENR 的位 2 置 1，開啟端口 A 的時鐘?

????????????????????????RCC_APB2ENR 的位 4 置 1，開啟端口 C 的時鐘?

????????????????3.設置工作模式，假如以 PC4 PC5 為例，操作 GPIOE_CRL 寄存器的位 23:16 結合硬件電路， 按鍵按下和未按下有穩定的高電平和低電平，所以選擇浮空輸入 GPIOC_CRL 寄存器的位 23:16 寫入 0100 0100?

????????????????4.分別檢測(讀取)PC4，PC5 的引腳電平，來確定按鍵是否按下GPIOC_IDR 的位 4 或者位 5 判斷按鍵是否按下

?? ????????按鍵消抖

代碼

led.c

#include "led.h"
#include "main.h"
void LED_Config(void)
{
#if (USB_STD_LIB==0)//1.開啟GPIOE的時鐘	結合硬件：LED4接在PE5上	6.3.7RCC_APB2ENR/*RCC的外設地址 0x40021000RCC_APB2ENR寄存器相對于基地址偏移0x18RCC_APB2ENR寄存器地址：0x40021000+0x18 + 0x18= 0x40021018*///*(uint32_t *)(0x40021018) = (*(uint32_t *)(0x40021018)) | (0x01<<6);//RCC->APB2ENR = RCC->APB2ENR | (0x01<<6);RCC->APB2ENR |= (0x01<<6);//2.設置gpio模式，設置通用推挽輸出//LED4初始化GPIOE->CRL &= ~(0xFFFF << 8);//先清0GPIOE->CRL |= (0x1111 << 8);//在置1/* GPIOE->CRL &= ~(0xF << 20);//先清0GPIOE->CRL |= (0x01 << 20);//在置1//LED3初始化GPIOE->CRL &= ~(0xF << 16);//先清0GPIOE->CRL |= (0x01 << 16);//在置1//LED2初始化GPIOE->CRL &= ~(0xF << 12);//先清0GPIOE->CRL |= (0x01 << 12);//在置1//LED1初始化GPIOE->CRL &= ~(0xF << 8);//先清0GPIOE->CRL |= (0x01 << 8);//在置1  */
#elif (USB_STD_LIB==1)//1.開E端口時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//2.定義結構體 xxx需要傳遞結構體地址GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};//3.給結構體賦值GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5;//代配置引腳GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//工作模式GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;//引腳速率//4.調用xxx_Init函數，將參數寫入寄存器中GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
#endif
}void LED1_ON(void)//開燈，低電平亮
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR &= ~(0x01 << 2);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_2);
#endif
}
void LED1_OFF(void)//關燈，高電平滅
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR |= (0x01 << 2);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_2);
#endif
}
void LED1_TOGGLE(void)//翻轉 ^相同為0不同為1
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR ^= (0x01 << 2);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_2, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_2)));
#endif
}
void LED4_ON(void)//開燈，低電平亮
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR &= ~(0x01 << 5);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);
#endif
}
void LED4_OFF(void)//關燈，高電平滅
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR |= (0x01 << 5);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_5);
#endif
}
void LED3_ON(void)//開燈，低電平亮
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR &= ~(0x01 << 4);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_4);
#endif
}
void LED3_OFF(void)//關燈，高電平滅
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR |= (0x01 << 4);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_4);
#endif
}
void LED2_ON(void)//開燈，低電平亮
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR &= ~(0x01 << 3);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_3);
#endif
}
void LED2_OFF(void)//關燈，高電平滅
{
#if (USB_STD_LIB==0)GPIOE->ODR |= (0x01 << 3);
#elif (USB_STD_LIB==1)GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_3);
#endif
}

led.h

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__#include "stm32f10x.h"void LED_Config(void);
void LED4_ON(void);
void LED4_OFF(void);
void LED4_TOGGLE(void);void LED3_ON(void);
void LED3_OFF(void);
void LED3_TOGGLE(void);void LED2_ON(void);
void LED2_OFF(void);
void LED2_TOGGLE(void);void LED1_ON(void);
void LED1_OFF(void);
void LED1_TOGGLE(void);#endif

key.c

#include "key.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "BUZZER.h"
#include "main.h"
#include "RGB.h"
#include "relay.h"
uint8_t RBG_state = 3;
void KEY_Config(void)
{
#if (USB_STD_LIB==0)//RCC->APB2ENR |= (0x01<<2);//RCC->APB2ENR |= (0x01<<4);RCC->APB2ENR |= (0x05 << 2);//KEY1GPIOA->CRL &= ~(0xF << 0);//先清0GPIOA->CRL |= (0x4 << 0);//在置1//KEY2 KEY3 KEY4GPIOC->CRL &= ~(0xFFF << 16);//先清0GPIOC->CRL |= (0x444<< 16);//在置1
#elif (USB_STD_LIB==1)//1.開A C端口時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//2.定義結構體 xxx需要傳遞結構體地址GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};//3.GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//工作模式,浮空輸入GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//待配置的引腳//GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 輸入可以不配置引腳速率//4.調用xxx_Init函數，將參數寫入寄存器中GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5 |GPIO_Pin_6;//代配置引腳GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);#endif
}//按鍵掃描函數
/*返回值0無按鍵按下1按鍵1按按下并松手2按鍵2按按下并松手3按鍵3按按下并松手4按鍵4按按下并松手
*/
uint8_t KEY_SCAN(void)
{
#if (USB_STD_LIB==0)	uint8_t KEY_Sate;if((GPIOA->IDR & (0x01 << 0)) != 0)//判斷KEY1是否按下，按下為1高電平{Delay_ms(10);//消抖if((GPIOA->IDR & (0x01 << 0)) != 0){while((GPIOA->IDR & (0x01 << 0)) != 0)//確定松手{}KEY_Sate = 1;}}if((GPIOC->IDR & (0x01 << 4)) == 0)//判斷KEY2是否按下，按下為0低電平{Delay_ms(10);//消抖if((GPIOC->IDR & (0x01 << 4)) == 0){while((GPIOC->IDR & (0x01 << 4)) == 0){}KEY_Sate = 2;}}if((GPIOC->IDR & (0x01 << 5)) == 0)//判斷KEY3是否按下，按下為0低電平{Delay_ms(10);//消抖if((GPIOC->IDR & (0x01 << 5)) == 0){while((GPIOC->IDR & (0x01 << 5)) == 0){}KEY_Sate = 3;}}if((GPIOC->IDR & (0x01 << 6)) == 0)//判斷KEY4是否按下，按下為0低電平{Delay_ms(10);//消抖if((GPIOC->IDR & (0x01 << 6)) == 0){while((GPIOC->IDR & (0x01 << 6)) == 0){}KEY_Sate = 4;}}return KEY_Sate;
#elif (USB_STD_LIB==1)uint8_t KEY_Sate = 0;if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == Bit_SET){Delay_ms(10);//消抖if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == Bit_SET){while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == Bit_SET)//確定松手{}KEY_Sate = 1;}}if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_4) == Bit_RESET){Delay_ms(10);//消抖if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_4) == Bit_RESET){while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_4) == Bit_RESET)//確定松手{}KEY_Sate = 2;}}if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_5) == Bit_RESET){Delay_ms(10);//消抖if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_5) == Bit_RESET){while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_5) == Bit_RESET)//確定松手{}KEY_Sate = 3;}}if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_6) == Bit_RESET){Delay_ms(10);//消抖if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_6) == Bit_RESET){while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_6) == Bit_RESET)//確定松手{}KEY_Sate = 4;}}return KEY_Sate;
#endif}void KEY_Handle(void)
{uint8_t KEY_Sate = 0;KEY_Sate = KEY_SCAN();switch(KEY_Sate){case 0: break;case 1: LED1_ON(); LED2_ON(); LED3_ON(); LED4_ON();break;case 2: LED1_OFF(); LED2_OFF(); LED3_OFF(); LED4_OFF();break;case 3: Relay_ON();break;case 4: Relay_OFF();//Update_RGB();break;}
}

key.h

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__#include "stm32f10x.h"void KEY_Config(void);
uint8_t KEY_SCAN(void);
void KEY_Handle(void);
//void Tim2_Init();
//void TIM2_IRQHandler();
//void Update_RGB();#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "RGB.h"
#include "relay.h"
#include "key.h"
#include "BUZZER.h"
#include "exti.h"
#include "main.h"int main(void)
{#if (USB_STD_LIB==0)	//開機調用一次配置的搶占和次級優先級必須符合該分組情況//搶占0-3，次級0-3NVIC_SetPriorityGrouping(5);#elif (USB_STD_LIB==1)NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);#endifLED_Config();LED4_OFF();LED3_OFF();LED2_OFF();LED1_OFF();RGB_Config();R_OFF();G_OFF();B_OFF();Relay_Init();Relay_OFF();KEY_Config();BUZZER_Config();EXIT_Confing();while(1){R_ON();Delay_ms(100);R_OFF();Delay_ms(100);}
}

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OpenResty技術深度解析：原理、應用與生態對比-優雅草卓伊凡

OpenResty技術深度解析：原理、應用與生態對比-優雅草卓伊凡

OpenResty技術深度解析：原理、應用與生態對比-優雅草卓伊凡 一、OpenResty技術概述 1.1 OpenResty是什么？ OpenResty是一個基于Nginx的高性能Web平臺，它將標準的Nginx核心與一系列強大的第三方模塊（主要是LuaJIT）捆綁在一起，形成了一個全功能的Web應用服務器。不同于傳…
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二維碼批量識別—混亂多張二維碼識別-物品分揀—-未來之窗-仙盟創夢IDE

二維碼批量識別—混亂多張二維碼識別-物品分揀—-未來之窗-仙盟創夢IDE

仙盟模型 用途 精準分揀&#xff1a;快速準確識別物品上復雜或多個二維碼&#xff0c;依據碼中信息&#xff08;如目的地、品類等&#xff09;實現物品自動化分揀&#xff0c;提高分揀效率與準確性。庫存管理&#xff1a;識別入庫、出庫物品二維碼&#xff0c;更新庫存數據&am…
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scikit-learn在監督學習算法的應用

scikit-learn在監督學習算法的應用

shiyonguyu大家好&#xff0c;我是我不是小upper&#xff01;最近行業大環境不是很好&#xff0c;有人苦惱別人都開始著手項目實戰了&#xff0c;自己卻還卡在 scikit-learn 的代碼語法上&#xff0c;連簡單的示例運行起來都磕磕絆絆。確實&#xff0c;對很多機器學習初學者來說…
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