STM32-HAL库05-GPIO直接4位驱动数码管

STM32-HAL库05-GPIO直接4位驱动数码管

一、数码管的引脚确定

之前购买了一个TM1638驱动的数码管，但是驱动时间上达不到我的预期目标，所以就想着自己直接用GPIO引脚进行驱动，然后就单独从板子上拆下来了数码管，这就带来了一个问题，不知道数码管的引脚分布，因此就只能一个一个去试了。

首先选择数码管带有标志性的一个面作为基准面：

然后利用万用表的蜂鸣档选择两个临近的引脚，如果没有任何反应，则说明这两个引脚为共阴端（或者共阳）或者都为触发端。

这时就一个引脚，移动另外一个，直到有亮光出现，此时万用表一定是一段接着共性端，一段接着触发端，但是还不能确定方向，此时固定住万用表的红色线，移动黑色线，当再次发生亮光时：
（1）与第一次发生亮光比，亮光位置处于同一位中的不同位置，则说明该数码管为共阳极，万用表红色线此时为某一共性端。
（2）与第一次发生亮光比，亮光位置处于不同位的相同位置，则说明该数码管为共阴极，万用表红色线此时为某一触发端。

再选定某个共性端，挨个测出触发端的具体标号（ABCDEFG）。

最后选定某一触发端，挨个测出四个共性端标号（G1G2G3G4）

二、数码管驱动

由于本文中只用到了数字码，因此只设定0-9数字的GPIO控制函数。

配置头文件

#ifndef __TM1638_H
#define __TM1638_H	 
 
//========移植的时候，根据所选芯片引入相应的头文件==========在main.h里面查看
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "gpio.h"

#define A1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);	
#define A0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);

#define B1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);	
#define B0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);

#define C1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);	
#define C0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);

#define D1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);	
#define D0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);

#define E1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);	
#define E0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);

#define F1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET);	
#define F0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);

#define G1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);	
#define G0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);

#define GP1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);	
#define GP0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);

#define G1_1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET);	
#define G1_0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);

#define G2_1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_SET);	
#define G2_0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET);

#define G3_1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);	
#define G3_0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);

#define G4_1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_SET);	
#define G4_0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_RESET);

void Showone_inadd(uint8_t add,uint8_t data);
void Off_all(void);
void Show_current(float current);
void Show_int(uint16_t a);
#endif

配置源文件

#include "gpio.h"
#include "TM1638.h"

void Showone_inadd(uint8_t add,uint8_t data)
{
	switch (add)
	{
		case 1:
			G1_1;G2_0;G3_0;G4_0;break;
		case 2:
			G1_0;G2_1;G3_0;G4_0;break;	
		case 3:
			G1_0;G2_0;G3_1;G4_0;break;	
		case 4:
			G1_0;G2_0;G3_0;G4_1;break;
	    default:
			break;
	}
	
	switch (data)
	{
		case 1:
			A1;B0;C0;D1;E1;F1;G1;GP1;break;
		case 2:
			A0;B0;C1;D0;E0;F1;G0;GP1;break;
		case 3:
			A0;B0;C0;D0;E1;F1;G0;GP1;break;		
		case 4:
			A1;B0;C0;D1;E1;F0;G0;GP1;break;
		case 5:
			A0;B1;C0;D0;E1;F0;G0;GP1;break;
		case 6:
			A0;B1;C0;D0;E0;F0;G0;GP1;break;
		case 7:
			A0;B0;C0;D1;E1;F1;G1;GP1;break;	
		case 8:
			A0;B0;C0;D0;E0;F0;G0;GP1;break;	
		case 9:
			A0;B0;C0;D1;E1;F0;G0;GP1;break;	
		case 0:
			A0;B0;C0;D0;E0;F0;G1;GP1;break;			
	}
	
	if (add == 3)
	{
		GP0;
	}
}

void Show_current(float current)
{
	float incurrent;
	uint16_t intcurrent;
	uint8_t  data1;
	uint8_t  data2;
	uint8_t  data3;
	uint8_t  data4;	
	incurrent = current;
	
	if (incurrent < 0)
	{
		incurrent = -incurrent;
	}
	if (incurrent >99.99)
	{
		incurrent =99.99;
	}

	intcurrent = incurrent *100.0;
	data1 = intcurrent/1000;
	intcurrent = intcurrent - data1*1000;
	data2 = intcurrent/100;
	intcurrent = intcurrent - data2*100;	
	data3 = intcurrent/10;
	intcurrent = intcurrent - data3*10;	
	data4 = intcurrent;
	
	Showone_inadd(1,data1);
	Off_all();
	Showone_inadd(2,data2);
	Off_all();
	Showone_inadd(3,data3);
	Off_all();
	Showone_inadd(4,data4);
	Off_all();
}

void Show_int(uint16_t a)
{
	uint16_t intcurrent;
	uint8_t  data1;
	uint8_t  data2;
	uint8_t  data3;
	uint8_t  data4;	
	
	intcurrent = a;
	data1 = intcurrent/1000;
	intcurrent = intcurrent - data1*1000;
	data2 = intcurrent/100;
	intcurrent = intcurrent - data2*100;	
	data3 = intcurrent/10;
	intcurrent = intcurrent - data3*10;	
	data4 = intcurrent/1;
	
	Off_all();
	Showone_inadd(1,data1);
	Off_all();
	Showone_inadd(2,data2);
	Off_all();
	Showone_inadd(3,data3);
	Off_all();
	Showone_inadd(4,data4);
	Off_all();
	
}

void Off_all(void)
{
	G1_0;G2_0;G3_0;G4_0;
	A1;B1;C1;D1;E1;F1;G1;GP1;
}

main函数中进行调用

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_SPI1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //AD校准
  //OLED_Init();
  //OLED_ShowString(0,0,(unsigned char *)"Current:");
  
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET);
		switch(station)
		{
			case 0://开机初始化过程
				    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);//打开LED，绿灯常亮
				    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);//打开EN
				    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);//打开继电器
				    station = 1;//进入下一个状态：电流检测监控
				    break;
			case 1://电流检测状态
					HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换
					HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成，50为最大等待时间，单位为ms
					if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
					{
						ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值
						i = ((ADC_Value*0.00081)-1.65)*7.57576;
					}
					if (i <-4 || i >=4)
					{
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);//打开LED，绿灯熄灭
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);//关闭EN
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);//断开继电器
						station =2;//进入过流报警状态
					}
					Show_current(i);
					break;
			case 2://过流报警状态
					HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);//关闭EN
					HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);//断开继电器
					HAL_Delay(200);
					if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) ==0)
					{
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
					}
					else
					{
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
					}
					break;
			default :
                    break;			
		}	  
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

三、结果说明

数码管驱动用时40us，电流检测部分用时20us，总用时符合预期需求。