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標(biāo)題: STM32串口控制LED燈閃爍或者呼吸效果 [打印本頁(yè)]

作者: 新手在線求帶 時(shí)間: 2020-8-24 12:05
標(biāo)題: STM32串口控制LED燈閃爍或者呼吸效果
目錄

1、準(zhǔn)備工作
2、思路分析
3、實(shí)際操作
4、小結(jié)

1、準(zhǔn)備工作

1.首先我們需要準(zhǔn)備32的最小系統(tǒng)板或者開(kāi)發(fā)板。
2.準(zhǔn)備一個(gè)LED燈（如果使用板子上的燈來(lái)實(shí)現(xiàn)則不需要，下面我是使用最小系統(tǒng)板上的LED燈來(lái)實(shí)現(xiàn)）。
3.若干杜邦線。
4.軟件方面的準(zhǔn)備，我是直接使用開(kāi)源PWM源碼進(jìn)行修改。

2、思路分析

一、使用串口調(diào)試助手向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)（這個(gè)數(shù)據(jù)可以是一個(gè)字符，也可以是字符串，根據(jù)個(gè)人需求），我們發(fā)送的數(shù)據(jù)被單片機(jī)接收到后，會(huì)被保存在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)USART_RX_BUF這個(gè)函數(shù)中。
二、我們的數(shù)據(jù)是存在USART_RX_BUF函數(shù)中，只要我們對(duì)USART_RX_BUF函數(shù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷就可以讓它實(shí)現(xiàn)不同的功能，這個(gè)判斷可以按位操作，也可以使用數(shù)組的方式進(jìn)行判斷。
三、主函數(shù)中寫(xiě)入我們需要實(shí)現(xiàn)的功能函數(shù)，主要使用IF判斷語(yǔ)句，來(lái)進(jìn)行判斷。
下面來(lái)看看實(shí)際操作。

3、實(shí)際操作

1）如果你也是使用開(kāi)源的PWM模板的話，第一步就可以省略了，第一步主要做一些使能串口和定義串口，定時(shí)器等的工作，我這里我使用的是定時(shí)器3的通道2——PB5（部分重映射，因?yàn)樽钚∠到y(tǒng)板的LED燈是對(duì)應(yīng)PC13口的，到時(shí)候看效果還要使用一根杜邦線把PB5和PC13連在一起。如果自己準(zhǔn)備了LED的小伙伴也可以直接接自己的LED但是最好要接一個(gè)保護(hù)電阻，還有要與單片機(jī)共地哦）這些都是開(kāi)源模板里面已經(jīng)幫我們定義好的，我們直接使用就行。如果是想自己寫(xiě)的小伙伴開(kāi)源參考下面的代碼

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定時(shí)器3時(shí)鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外設(shè)和AFIO復(fù)用功能模塊時(shí)鐘

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5

//設(shè)置該引腳為復(fù)用輸出功能,輸出TIM3 CH2的PWM脈沖波形 GPIOB.5

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

//初始化TIM3

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設(shè)置在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設(shè)置用來(lái)作為T(mén)IMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計(jì)數(shù)模式

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時(shí)間基數(shù)單位

//初始化TIM3 Channel2 PWM模式

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //選擇定時(shí)器模式:TIM脈沖寬度調(diào)制模式2

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高

TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根據(jù)T指定的參數(shù)初始化外設(shè)TIM3 OC2

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的預(yù)裝載寄存器

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3

上面這串代碼就是使能了定時(shí)器3的通道2 ，和配置了相關(guān)的GPIO口。這就完成了第一步。
2）使能串口和配置串口，USART1_TX --GPIOA.9（發(fā)送）；USART1_RX—GPIOA.10（接收），串口1的發(fā)生和接收分別對(duì)應(yīng)著PA9和PA10，所以我們要使能和配置這兩個(gè)口，把PA9配置成輸出口，PA10配置成輸入口。然后還要使能中斷，其實(shí)在這個(gè)項(xiàng)目中，中斷不是必要的，但是最好也要搞一下。還要寫(xiě)中斷服務(wù)函數(shù)，根據(jù)自己需要寫(xiě)，我這里我只是把它用作了判斷數(shù)據(jù)是否接收成功。如果對(duì)應(yīng)串口這個(gè)不是很了解的，也可以看我上一篇文章，是介紹串口和串口中斷的。分析到這些就OK了，下面上代碼。

<font face="-apple-system, SF UI Text, Arial, PingFang SC, Hiragino Sans GB, Microsoft YaHei, WenQuanYi Micro Hei, sans-serif"><font color="#4d4d4d"> GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA時(shí)鐘
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器
//USART 初始化設(shè)置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為8位數(shù)據(jù)格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無(wú)奇偶校驗(yàn)位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件數(shù)據(jù)流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開(kāi)啟串口接受中斷
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 </font></font>

復(fù)制代碼

上面這些是串口的基本配置，下面是中斷服務(wù)函數(shù)

void USART1_IRQHandler(void) //串口1中斷服務(wù)程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS為真，則需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷(接收到的數(shù)據(jù)必須是0x0d 0x0a結(jié)尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //讀取接收到的數(shù)據(jù)
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯(cuò)誤,重新開(kāi)始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //還沒(méi)收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,重新開(kāi)始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS為真，則需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}

復(fù)制代碼

如果想要主函數(shù)中比較簡(jiǎn)潔的話，也可以把判斷的代碼放到中斷服務(wù)函數(shù)里面來(lái)，每次我們從串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，如果你寫(xiě)了中斷的話，它都會(huì)進(jìn)行中斷服務(wù)函數(shù)中的。
3）這個(gè)也是最重要的一步，前兩步在源碼中都有的，只要你根據(jù)你需要改就行。這步我們說(shuō)如何控制LED的閃爍或者是呼吸的效果。我使用的是一個(gè)位一個(gè)位的判斷，這樣子比較的燒芯片，但是我當(dāng)時(shí)想到的是這個(gè)辦法，后面我又知道可以使用數(shù)組進(jìn)行判斷，這個(gè)數(shù)組函數(shù)是C語(yǔ)言中的，感興趣的小伙伴可以去查查，我這里主要講燒芯片的辦法，首先我先判斷串口調(diào)試助手發(fā)送進(jìn)來(lái)的是不是“huxi”這個(gè)數(shù)據(jù)，如果是我就會(huì)令一個(gè)變量，這里是t，t=1，這樣后面我們就可以直接判斷t是否等于1來(lái)判斷要不要實(shí)現(xiàn)呼吸這個(gè)效果了，后面需要清除接收標(biāo)記 USART_RX_STA=0;這樣之后串口才能重新接收數(shù)據(jù)。

if(USART_RX_BUF[0]=='h'&&USART_RX_BUF[1]=='u'&&USART_RX_BUF[2]=='x'
&&USART_RX_BUF[3]=='i')
{
t=1;
USART_RX_STA=0;
// printf("t2.txt=\"呼吸\"\xff\xff\xff");
}

復(fù)制代碼

if(t==1)
{
delay_ms(10);//去抖動(dòng)
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if(led0pwmval>200)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1;
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);
}

復(fù)制代碼

上面這兩個(gè)代碼就是實(shí)現(xiàn)呼吸燈效果的，閃爍效果的做法跟呼吸燈是一樣的，也是先進(jìn)行判斷，然后調(diào)用判斷結(jié)果，我這里是判斷接收是否等于“shanshuo”這個(gè)數(shù)據(jù)，如果等于t=0，后面調(diào)用t這個(gè)變量就可以了，話不多說(shuō)，上代碼。

else if(USART_RX_BUF[0]=='s'&&USART_RX_BUF[1]=='h'&&USART_RX_BUF[2]=='a'
&&USART_RX_BUF[3]=='n'&&USART_RX_BUF[4]=='s'&&USART_RX_BUF[5]=='h'&&USART_RX_BUF[6]=='u'&&USART_RX_BUF[7]=='o')
{
t=0;
USART_RX_STA=0;
}

復(fù)制代碼

if(t==0)
{
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
delay_ms(300);
TIM_SetCompare2(TIM3,899);
delay_ms(300);
}

復(fù)制代碼

這樣使用兩次判斷就可以把這兩個(gè)功能都實(shí)現(xiàn)了。不過(guò)有一個(gè)小問(wèn)題是，我們這樣子接收判斷是把原來(lái)存在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)USART_RX_BUF中的數(shù)據(jù)給覆蓋掉的，如果前一個(gè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度比后一個(gè)要長(zhǎng)，那就會(huì)覆蓋不完，最好還有加一個(gè)清除函數(shù)，這里介紹一種辦法使用運(yùn)行庫(kù)函數(shù)memset():memset(str, 0, sizeof(str));這樣就可以把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)清除掉，當(dāng)然還有其他辦法，但是我就想到這個(gè)，可能不好用。但是我們這個(gè)項(xiàng)目里面覆蓋完不完并不會(huì)影響結(jié)果，所以也可以用，不過(guò)在需要把數(shù)據(jù)打印到串口這樣的項(xiàng)目中，就很有必要把之前數(shù)據(jù)給清除掉，不然容易出錯(cuò)。
為了代碼的完整，下面我把整個(gè)主函數(shù)的代碼給貼出來(lái)，給各位伙伴參考。

int main(void)
{
u16 t;
u16 led0pwmval=0;
u8 dir=1;
delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
uart_init(115200); //串口初始化為115200
LED_Init(); //LED端口初始化
TIM3_PWM_Init(899,0); //不分頻。PWM頻率=72000000/900=80Khz
while(1)
{
if(USART_RX_BUF[0]=='h'&&USART_RX_BUF[1]=='u'&&USART_RX_BUF[2]=='x'
&&USART_RX_BUF[3]=='i')
{
t=1;
USART_RX_STA=0;
}
else if(USART_RX_BUF[0]=='s'&&USART_RX_BUF[1]=='h'&&USART_RX_BUF[2]=='a'
&&USART_RX_BUF[3]=='n'&&USART_RX_BUF[4]=='s'&&USART_RX_BUF[5]=='h'&&USART_RX_BUF[6]=='u'&&USART_RX_BUF[7]=='o')
{
t=0;
USART_RX_STA=0;
}
if(t==1)
{
delay_ms(10);//去抖動(dòng)
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if(led0pwmval>200)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1;
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);
}
if(t==0)
{
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
delay_ms(300);
TIM_SetCompare2(TIM3,899);
delay_ms(300);
}
}
}

復(fù)制代碼

4、小結(jié)

1.在這個(gè)項(xiàng)目中要注意把PB5和PC13用杜邦線連到一樣哦，不然就看不到效果啦。
2.還有一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)就是，在閃爍這個(gè)功能代碼中，很多人首先想到的肯定是讓那個(gè)GPIO口的電平置高或者置低來(lái)控制燈的閃爍，但是這樣子的話，你就不可以只用一個(gè)燈來(lái)實(shí)現(xiàn)呼吸和閃爍之間的轉(zhuǎn)換了，你需要使用兩個(gè)燈，一個(gè)呼吸一個(gè)閃爍，這樣子是比較麻煩的。但是也根據(jù)個(gè)人需要吧，如果想要只用一個(gè)燈實(shí)現(xiàn)兩個(gè)效果，就使用上面的方法，呼吸和閃爍都使用定時(shí)器3通道2來(lái)控制。這樣就可以達(dá)到轉(zhuǎn)換自如了。
3.就是數(shù)據(jù)覆蓋的問(wèn)題，這個(gè)也是根據(jù)你要做的項(xiàng)目要解決吧，可以清除，也可以不用。
4.上面的辦法只是控制呼吸和閃爍的一種辦法，或許復(fù)雜了，希望有更加簡(jiǎn)單辦法的大佬指導(dǎo)一下，我也是剛剛學(xué)習(xí)，如有不懂的，可以私信交流，分享到此，謝謝.

作者: seanking 時(shí)間: 2020-8-25 08:02
115200的波特率每ms至少能夠傳輸1字節(jié)數(shù)據(jù)
如果在main函數(shù)中處理命令,僅軟延時(shí)就有600ms,不建議這么寫(xiě)

作者: 新手在線求帶 時(shí)間: 2020-9-2 12:54

seanking 發(fā)表于 2020-8-25 08:02
115200的波特率每ms至少能夠傳輸1字節(jié)數(shù)據(jù)
如果在main函數(shù)中處理命令,僅軟延時(shí)就有600ms,不建議這么寫(xiě)

好的，感謝指點(diǎn)

作者: 1244986336 時(shí)間: 2020-9-3 14:19
樓主呼吸燈控制寫(xiě)的挺詳細(xì)的，學(xué)習(xí)一下

作者: gentleyidao 時(shí)間: 2020-9-3 17:33
想做個(gè)呼吸燈的玩具，正好用上

作者: liding12356 時(shí)間: 2020-9-3 18:48
樓主這個(gè)成本有點(diǎn)大呀，可以通過(guò)多點(diǎn)的LED來(lái)做更好的

作者: fmqwh626 時(shí)間: 2020-9-17 17:11
試驗(yàn)下先。。。。。。

作者: jmpw 時(shí)間: 2020-9-18 10:13
一個(gè)燈閃也要弄得這么復(fù)雜嗎

作者: Beautiful_me 時(shí)間: 2020-9-23 18:30
串口接收數(shù)據(jù)那里寫(xiě)的不錯(cuò)，解決了我的迷惑

作者: lovekmjb 時(shí)間: 2020-9-24 14:45

jmpw 發(fā)表于 2020-9-18 10:13
一個(gè)燈閃也要弄得這么復(fù)雜嗎

是漸變

作者: ggyu7 時(shí)間: 2020-12-23 13:14
講的真好

作者: 真是又菜又愛(ài)玩 時(shí)間: 2020-12-28 14:07
感謝樓主的分享。收藏備用、學(xué)習(xí)

作者: ii11nnocent 時(shí)間: 2020-12-28 15:57
學(xué)習(xí)了，講解很詳細(xì)，最近正在學(xué)習(xí)STM32，這個(gè)教程串口、定時(shí)器和PWM都用到了。

作者: spookerst 時(shí)間: 2020-12-28 16:12
樓主控制寫(xiě)的挺詳細(xì)的，學(xué)習(xí)一下

作者: 格林楓景 時(shí)間: 2021-1-8 16:31
這個(gè)很適合學(xué)習(xí)，正好需要

作者: 1244986336 時(shí)間: 2021-1-8 17:38
試一下，寫(xiě)的挺詳細(xì)的

作者: 13978150572 時(shí)間: 2021-2-2 13:34
USART_RX_BUF[0] USART_RX_STA 是在哪個(gè)地方定義的

作者: jack-tommy 時(shí)間: 2021-2-2 17:44
可以通過(guò)多點(diǎn)的LED來(lái)做更好的

作者: n_n 時(shí)間: 2021-2-9 09:55
呼吸燈控制寫(xiě)的挺詳細(xì)的，學(xué)習(xí)一下

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