STM32通过串口控制LED闪烁或者呼吸效果
STM32通过串口控制LED闪烁或者呼吸效果
目录
-
- STM32通过串口控制LED闪烁或者呼吸效果
- 1、准备工作
- 2、思路分析
- 3、实际操作
- 4、小结
1、准备工作
1.首先我们需要准备32的最小系统板或者开发板。
2.准备一个LED灯（如果使用板子上的灯来实现则不需要，下面我是使用最小系统板上的LED灯来实现）。
3.若干杜邦线。
4.软件方面的准备，我是直接使用开源PWM源码进行修改。
2、思路分析
一、使用串口调试助手向单片机发送数据（这个数据可以是一个字符，也可以是字符串，根据个人需求），我们发送的数据被单片机接收到后，会被保存在数据缓冲区USART_RX_BUF这个函数中。
二、我们的数据是存在USART_RX_BUF函数中，只要我们对USART_RX_BUF函数中的数据进行判断就可以让它实现不同的功能，这个判断可以按位操作，也可以使用数组的方式进行判断。
三、主函数中写入我们需要实现的功能函数，主要使用IF判断语句，来进行判断。
下面来看看实际操作。
3、实际操作
1）如果你也是使用开源的PWM模板的话，第一步就可以省略了，第一步主要做一些使能串口和定义串口，定时器等的工作，我这里我使用的是定时器3的通道2——PB5（部分重映射，因为最小系统板的LED灯是对应PC13口的，到时候看效果还要使用一根杜邦线把PB5和PC13连在一起。如果自己准备了LED的小伙伴也可以直接接自己的LED但是最好要接一个保护电阻，还有要与单片机共地哦）这些都是开源模板里面已经帮我们定义好的，我们直接使用就行。如果是想自己写的小伙伴开源参考下面的代码
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
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; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
上面这串代码就是使能了定时器3的通道2 ，和配置了相关的GPIO口。这就完成了第一步。
2）使能串口和配置串口，USART1_TX --GPIOA.9（发送）；USART1_RX—GPIOA.10（接收），串口1的发生和接收分别对应着PA9和PA10，所以我们要使能和配置这两个口，把PA9配置成输出口，PA10配置成输入口。然后还要使能中断，其实在这个项目中，中断不是必要的 ，但是最好也要搞一下。还要写中断服务函数，根据自己需要写，我这里我只是把它用作了判断数据是否接收成功。如果对应串口这个不是很了解的，也可以看我上一篇文章，是介绍串口和串口中断的。分析到这些就OK了，下面上代码。
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时钟
//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; //复用推挽输出
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;//浮空输入
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 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
上面这些是串口的基本配置，下面是中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
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;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到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;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}
#endif
如果想要主函数中比较简洁的话，也可以把判断的代码放到中断服务函数里面来，每次我们从串口发送一个数据过来，如果你写了中断的话，它都会进行中断服务函数中的。
3）这个也是最重要的一步，前两步在源码中都有的，只要你根据你需要改就行。这步我们说如何控制LED的闪烁或者是呼吸的效果。我使用的是一个位一个位的判断，这样子比较的烧芯片，但是我当时想到的是这个办法，后面我又知道可以使用数组进行判断，这个数组函数是C语言中的，感兴趣的小伙伴可以去查查，我这里主要讲烧芯片的办法，首先我先判断串口调试助手发送进来的是不是“huxi”这个数据，如果是我就会令一个变量，这里是t，t=1，这样后面我们就可以直接判断t是否等于1来判断要不要实现呼吸这个效果了，后面需要清除接收标记 USART_RX_STA=0;这样之后串口才能重新接收数据。
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");
}
if(t==1)
{
delay_ms(10);//去抖动
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if(led0pwmval>200)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1;
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);
}
上面这两个代码就是实现呼吸灯效果的，闪烁效果的做法跟呼吸灯是一样的，也是先进行判断，然后调用判断结果，我这里是判断接收是否等于“shanshuo”这个数据，如果等于t=0，后面调用t这个变量就可以了，话不多说，上代码。
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==0)
{
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
delay_ms(300);
TIM_SetCompare2(TIM3,899);
delay_ms(300);
}
这样使用两次判断就可以把这两个功能都实现了。不过有一个小问题是，我们这样子接收判断是把原来存在数据缓冲区USART_RX_BUF中的数据给覆盖掉的，如果前一个数据的长度比后一个要长，那就会覆盖不完，最好还有加一个清除函数，这里介绍一种办法使用运行库函数memset():memset(str, 0, sizeof(str));这样就可以把缓冲区的数据清除掉，当然还有其他办法，但是我就想到这个，可能不好用。但是我们这个项目里面覆盖完不完并不会影响结果，所以也可以用，不过在需要把数据打印到串口这样的项目中，就很有必要把之前数据给清除掉，不然容易出错。
为了代码的完整，下面我把整个主函数的代码给贴出来，给各位伙伴参考。
int main(void)
{
u16 t;
u16 led0pwmval=0;
u8 dir=1;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200); //串口初始化为115200
LED_Init(); //LED端口初始化
TIM3_PWM_Init(899,0); //不分频。PWM频率=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);//去抖动
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);
}
}
}
4、小结
1.在这个项目中要注意把PB5和PC13用杜邦线连到一样哦，不然就看不到效果啦。
2.还有一个易错点就是，在闪烁这个功能代码中，很多人首先想到的肯定是让那个GPIO口的电平置高或者置低来控制灯的闪烁，但是这样子的话，你就不可以只用一个灯来实现呼吸和闪烁之间的转换了，你需要使用两个灯，一个呼吸一个闪烁，这样子是比较麻烦的。但是也根据个人需要吧，如果想要只用一个灯实现两个效果，就使用上面的方法，呼吸和闪烁都使用定时器3通道2来控制。这样就可以达到转换自如了。
3.就是数据覆盖的问题，这个也是根据你要做的项目要解决吧，可以清除，也可以不用。
4.上面的办法只是控制呼吸和闪烁的一种办法，或许复杂了，希望有更加简单办法的大佬指导一下，我也是刚刚学习，如有不懂的，可以私信交流，分享到此，谢谢。