STM32使用按键点亮LED灯

百科   2024-12-25 11:28   广东  


1.按键下接:当K1按下时,PA0与GND之间联通,此时读取PA0的电压是低电平;当松开K1时,PA0被悬空,悬空状态,会导致引脚的电压不确定,此时STM32内部,应该设置上拉输入模式,否则就会引起引脚电压不确定的错误现象;如果PA0是上拉输入模式,上拉电阻连接VDD,保证引脚悬空时,PA0为高电平;所以此时按下按键为引脚为低电平,抬起按键引脚为高电平;

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2.此时,PA0外接了一个上拉电阻。此时松开K1,引脚由于上拉作用,保持为高电平;按下按键K1,由于GND此时下部电阻无穷大,上拉电阻无法对抗下部电阻,此时引脚电压为低电平,这种状况不可能出现悬空状态,故此时PA可以配置为浮空输入或上拉输入。如果为上拉输入,由于有两个上拉电阻,且都联通电源电压,这两个上拉电阻为并联状态,此时高电平更强,更稳定。但引脚被强行拉低,损耗也更大
上述两种接法都是按下为低电平,松开为高电平;
下面分析LED电路:
此为低电平驱动电路:次数LED正极接在3.3V电压上,负极通过一个限流电阻接到PA0上,此时PA0输出低电平时,LED两端会产生电压差,就会形成正向导通电流,LED被点亮。
当PA0输出高电压时,LED两端电压均为3.3V,无电势差,不会产生电流故LED不会电流;
限流电阻的作用:1.防止LED因为电流过大被烧毁;2.可以调节LED的亮度
GPIO在推挽输出模式下,高低电平均有较强的驱动能力,但因为单片机,通常使用高电平弱驱动,低电平强驱动(可以避免高低电平打架)。
接线图
LED1接PA1,LED2接PA2;按键1接PB1,按键2接PB11
下面来编写代码程序,为了方便美观,采用模块化编程
LED驱动程序:
#include "stm32f10x.h"//头文件
void LED_Init(void)//LED初始化函数
{
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//开启时钟
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义GPIO结构体,方便配置端口
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//将控制LED的引脚设置为推挽输出
        模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;//LED对应的引脚为PA1和PA2
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;将端口速度设置为50MHz
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化端口,指向结构体
        GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);//将LED设置为默认关闭状态
}
配置LED开启或关闭的函数
        void LED1_ON(void)
        {
            GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
        }
        void LED1_OFF(void)
        {
            GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
        }
        void LED2_ON(void)
        {
            GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
        }
        void LED2_OFF(void)
        {
            GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
        }

2.按键驱动程序
按键抖动:按键内部是机械机构使用的是机械式弹簧片来进行通断的,所以在按下或松手的一瞬间都会伴随一连串的抖动,持续时间约5-10ms
假设没按下为高电平,按下为低电平;当按下的一瞬间,高电平变为低电平,会来回抖动几下,但对于运行中的单片机5-10ms还是很漫长,所以需要对抖动进行过滤,否则会出现按下按键单片机反应了很多次,所以需要设置按键延时函数
void Key_Init(void)//初始化所接GPIO端口配置函数
{
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//打开时钟
        GPIO_InitTypeDef GPiO_Initstructure;//定义结构体变量
        GPiO_Initstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//将GPIO端口设置为上拉输入模式
        因为根据上述电路分析,都是上拉输入高电平,下拉输入低电平
        GPiO_Initstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;//选择引脚1和11
        GPiO_Initstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//设置端口速度为50MHz
        GPIO_Init(GPIOB,&GPiO_Initstructure);//初始化结构体变量
}
uint8_t Key_Getnum(void)//调用此函数,就会返回按下按键的键码,返回值为uint8_t
{
    uint8_t Key_num = 0;将此变量作为返回值
        /*
        uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
        此函数是读取输入数据寄存器某一端口的输入值,参数是GPIOx,GPIO_Pin用于指定
        端口,返回值uint8_t代表端口的高低电平
        uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
        对比上面函数少了Bit,所以是用来读取整个输入寄存器的输入值
        uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
        此函数用于读取输出寄存器某一端口的输出值
        uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
        此函数用于读取输出寄存器所有端口的输出值
        */
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)//此函数的返回值是输入寄存器PB1的值
        0代表低电平,1代表高电平;若返回值等于0则代表按下按键;上述电路描述也是按下按键为
        电平,松开为高电平
    {
        Delay_ms(20);//因为按下后有抖动所以要延时
        while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0))//用于判断是否结束按压
        {    
            Delay_ms(20);
        }
        Key_num = 1;//将此变量将按键1的值传递出去
    }
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)同理为PB11的的配置
    {
        Delay_ms(20);
        while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0))
        {    
            Delay_ms(20);
        }
        Key_num = 2;//将此变量将按键2的值传递出去
    }
    return Key_num;
}
3.配置主函数
int main(void)
{
    LED_Init();//初始化LED端口
    Key_Init();//初始化KEY端口
    while(1)
    {
        KeyNum = Key_Getnum();
        if(KeyNum == 1)//如果按键1按下LED1亮
        {
            LED1_ON();
        }
        if(KeyNum == 2)//如果按键2按下LED1灭
        {
            LED1_OFF();
        }
    }
}

作者:Aronbattle
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