代码收藏家技术教程 2023-04-24

【HAL库】HAL库STM32cubemx快速使用

文章目录

7 ESP8266+Onenet+HTTP

8 ESP8266+Onenet+MQTT

整体框图

软件：keil5、STM32Cubemx
硬件：淘宝的STM32F103C8T6最小系统

一、基础工程

1 新建工程

2 配置RCC

选择外部时钟源。

设置外部晶振输入值，我这块板子是8M。
然后手动输入最大时钟频率，然后回车让他自动配置时钟树。我这块板子是72M。

3 配置SYS

我的下载器是SWD两根线的，所以我选这个。（一定配置完下载模式再进行程序下载，不然单片机变砖，需要从串口下载进行恢复）

4 工程设置

5 生成代码

点击生成代码

打开keil工程

6 keil设置下载&复位

选择下载器类型，我用的是DAP。点击后面的Setting。

进入后勾选自动复位，表现为每次下载程序后单片机自动复位运行程序。
设置完点击OK。

二、必备外设

1 目录规范

在工程目录下，新建一个ICODE文件夹，用于存放自己写的各种外设文件。

2 LED

1 导入.c.h文件（就是将.c.h文件导入keil工程，后面不再叙述此环节）

将之前写好的 LED文件夹复制到本工程的ICODE目录下。
里边有led.c led.h文件夹。

在工程中，创建ICODE文件夹，添加led.c文件。

在工程中，添加led.h文件。

2 Cubemx配置

配置板子LED引脚，推挽输出模式。我这块板子是 PC13。
重新生成代码。

3 修改 .h 文件

更改为其他引脚，只需更改LED端口号和引脚PIN。我这块板子是PC13。

4 测试

在main.c中添加 #include “led.h”
在while里添加下面代码。LED灯闪烁。

LED_Contrary();
HAL_Delay(500);//500ms

2 RTC

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

无

2 Cubemx配置

和PC13冲突，核心板PC13是LED，所以禁用RTC OUT。

3 修改 .c 文件

在中断.c里，填加led头文件，在RTC中断函数里，加入500ms，LED电平反转函数。

#include "led.h"

static uint16_t rtccnt=0;
rtccnt++;
if(rtccnt>500) rtccnt=0,LED_Contrary();

4 测试

LED闪烁。

3 USART

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

勾选使用

2 Cubemx配置

使用串口1，波特率默认，异步通信。

开启中断

3 修改 .h 文件

代码默认使用串口1。添加其他串口可以在.h里，复制，改名。

4 测试

串口发送/接收函数：

HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制 
HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送  
HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收

串口中断函数：

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数（用的较少）
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数（用的较少）
HAL_UART_ErrorCallback();串口接收错误函数

常用的发送函数为：HAL_UART_Transmit();

常用的接收函数为：HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

HAL库串口中断调用流程：

发送：

1 printf重映射：

/* printf重映射 */
#include <stdio.h>
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
    //具体哪个串口可以更改huart1为其它串口
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1 , 0xffff);
    return ch;
}

2 printf发送：

printf("hello \r\n"); //发送字符串

float Data=1.11;
printf("Data=%.2f \r\n",Data);	//发送变量

3 Hal库自带发送函数：

#include <stdio.h>

HAL_UART_Transmit(&huart1,"hello\r\n",sizeof("hello\r\n"),0xffff);//发送字符串

uint8_t Data1[]={"hello\r\n"};
HAL_UART_Transmit(&huart1,Data1,sizeof(Data1),0xffff);//发送字符串

uint8_t Databuffer[20]={0};
float Data=1.11;
sprintf(Databuffer,"Data=%.2f \r\n",Data);
HAL_UART_Transmit(&huart1,Databuffer,strlen(Databuffer),0xffff);//发送变量 用strlen

中断接收：

1 定长

 /*	
		串口接收中断
		定长接收	
*/
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
		if(huart == &huart1)
		{
			HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&Uart1_RxData,1,0xffff);//原样返回
			while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
			HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&Uart1_RxData, 1); //&取地址
		}
}

2 不定长

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
	
	if(huart == &huart1)
	{
		if(Uart1_Rx_Cnt >= 255)  //溢出判断
		{
			Uart1_Rx_Cnt = 0;
			memset(Uart1_RxBuffer,0x00,sizeof(Uart1_RxBuffer));
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"数据溢出", 10,0xFFFF); 	
		}
		else
		{
			Uart1_RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt++] = Uart1_RxData;   //接收数据转存
		
			if((Uart1_RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(Uart1_RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位\r\n。0x0D是\r，0x0A是\n
			{
				/*	此处添加用户代码	*/

				HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&Uart1_RxBuffer, Uart1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
				while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束

				/*	此处添加用户代码	*/
				Uart1_Rx_Cnt = 0;
				memset(Uart1_RxBuffer,0x00,sizeof(Uart1_RxBuffer)); //清空数组
			}
		}
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&Uart1_RxData, 1);   //再开启接收中断
	}
}

4 KEY

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

3 修改 .h 文件

4 测试

三、其他外设

1 OLED（模拟IIC、模拟SPI）

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。选择IIC的或者SPI的。（模拟IIC和模拟SPI）

2 Cubemx配置

任选对应OLED引脚个数的GPIO，设置成推挽输出。设置为高速。

3 修改 .h 文件

更改为其他引脚，只需更改OLED端口号和引脚PIN

4 测试

OLED 显示字体大小 16*16 最合适。能放4行：0 16 32 48。

添加头文件

#include "oled.h"

添加初始化

OLED_Init();
OLED_ColorTurn(0);			//0正常显示，1 反色显示
OLED_DisplayTurn(0);		//0正常显示 1 屏幕翻转显示

1 显示字符：

OLED_ShowString(0,0,"hello",16,1); 
OLED_Refresh();//更新0

2 显示变量：

uint8_t Databuffer[20]={0};
float Data=1.11;
sprintf(Databuffer,"Data=%.2f \r\n",Data);//sprintf
OLED_ShowString(0,16,Databuffer,16,1);  
OLED_Refresh();

3 显示中文：

2 BH1750光强检测

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

3 修改 .h 文件

4 测试

添加头文件

添加初始化

3 MQ2烟雾检测

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

随意选一个ADC引脚。初始化ADC引脚。

3 修改 .h 文件

4 测试

添加头文件

#include "mq2.h"

采集

uint16_t MQ2_DATA=0;
MQ2_DATA = GetMQ4Value();

3 MQ4甲醛检测

同MQ2，AD读取。

浓度转化函数：

uint16_t GetMQ4Value(void)
{
			uint16_t ADCVal;
			float Voltage;
			uint16_t ppm;
			HAL_ADC_Start(&hadc1);//开始ADC采集
			HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,500);//等待采集结束
			if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))//读取ADC完成标志位
			{
				ADCVal =  HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//读出ADC数值
			}
			Voltage = ADCVal * 3.3 / 4096;
	//无天然气的环境下，实测AOUT端的电压为0.5V，当检测到天然气时，电压每升高0.1V,实际被测气体浓度增加200ppm
			ppm = (Voltage - 0.5) / 0.1 * 200;
			return ppm;
			//return ADCVal;
}

4 DHT11温湿度

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4kFUCvSv-1681004471418)(null)]

2 Cubemx配置

任选一个IO口，配置为高速，推挽输出。

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

随意选择一个IO口。配置为推挽输出，高速。

3 修改 .h 文件

定义DHT11总线连接的GPIO端口, 只需要修改下面2行代码即可任意改变DATA的引脚

4 测试

添加头文件

#include "dht11.h"

添加初始化

DHT11_Init();						//DHT11温湿模块初始化

读取温湿度

uint8_t DHT11_DATA[2]={0};		//用于存放DHT11温湿度数据
DHT11_ReadData(DHT11_BUF);		//读出DHT11传感器数据（参数是存放数据的数组指针）
printf("湿度：%2d％ 温度：%2d℃\r\n",DHT11_BUF[0],DHT11_BUF[1]);//串口打印湿度温度

5 SIM900A GSM模块

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

3 修改 .h 文件

4 测试

添加头文件

添加初始化

6 BMP180气压传感器

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

采用模拟IIC，任意选两个io口设置为推挽输出模式。我这边选B7 B6。

配置串口1，重映射printf。

cubemx基本工程和配置看：【HAL库】HAL库STM32cubemx快速使用

3 修改 .h 文件

只需要修改下面2行代码即可任意改变引脚

4 测试

添加头文件

#include "bmp1801.h"

添加初始化

BMP_Init();				  //BMP180初始化
BMP_ReadCalibrationData();//BMP180初始化

读取

uint8_t ID = 0;		//BMP180器件号
ID = BMP_ReadOneByte(0xd0);	//读取设备ID
BMP_UncompemstatedToTrue();	//读取气压值
printf("ID = %d\t  temp = %d.%dC\t   Pressure = %.2fkPa\t   Altitude = %.5fm\r\n",ID,bmp180.Temp/10,bmp180.Temp%10,(float)bmp180.p/1000.0,bmp180.altitude);
HAL_Delay(500);

7 ESP8266+Onenet+HTTP

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

3 修改 .h 文件

4 测试

添加头文件

添加初始化

8 ESP8266+Onenet+MQTT

1 导入.c.h文件（不再赘述，详细见LED部分）

在keil工程中导入之前写好的.c.h文件。

2 Cubemx配置

串口1用于调试，串口3用于ESP8266通信，打开中断。

基础的我就不配置了，可以看前面的详细讲解。

3 修改 .c.h 文件

移植时要修改的地方：

1 改所用串口

发送部分：在esp8266.c里，将huart3全部替换为要修改的串口号，比如串口2。

接收部分：用串口中断接收esp8266发来的消息。随便在哪个文件夹填加串口回调函数，我个人是之前专门建了个uart.c文件放串口相关的所有代码。

加入下面的代码（串口号根据个人情况修改）

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart == &huart3)//esp8266接收云平台数据
		{
			if(esp8266_cnt >= sizeof(esp8266_buf))
			{            
				esp8266_cnt = 0; //防止串口被刷爆
			}
			esp8266_buf[esp8266_cnt++] = Uart3_RxData;

			HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)&Uart3_RxData, 1); //&取地址
		}
}

2 改wifi名字和密码

3 改产品ID、设备ID、鉴权信息。

4 测试

添加头文件

#include "onenet.h"
#include "esp8266.h"

添加初始化

别忘了开串口中断。

HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)&Uart3_RxData, 1);//开启串口中断
/* esp8266连接wifi+连接Onenet */
HAL_Delay(2000);
ESP8266_Init();					//初始化ESP8266，连接wifi
HAL_Delay(2000);
while(OneNet_DevLink())			//连接OneNET
HAL_Delay(2000);

连接成功的话，onenet会显示设备在线。串口也会打印成功。

发送数据

OneNet_SendData();	//发送数据
ESP8266_Clear();	//清空数据缓存区
HAL_Delay(3000);	//3s发送一次

要发什么数据，在这里改：

接收数据

dataPtr = ESP8266_GetIPD(0);//获取平台返回的数据
if(dataPtr != NULL)//如果返回数据不为空
	OneNet_RevPro(dataPtr);//平台返回数据检测

stm32 单片机嵌入式硬件

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整体框图

一、基础工程

1 新建工程

2 配置RCC

3 配置SYS

4 工程设置

5 生成代码

6 keil设置下载&复位

二、必备外设

1 目录规范

2 LED

2 RTC

3 USART

4 KEY

三、其他外设

1 OLED（模拟IIC、模拟SPI）

2 BH1750光强检测

3 MQ2烟雾检测

3 MQ4甲醛检测

4 DHT11温湿度

5 SIM900A GSM模块

6 BMP180气压传感器

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