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STM32实现按键控制LED灯闪烁速度调整的高级教程

       STM32是一款由意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位ARM Cortex-M内核微控制器系列，专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而设计。谐振电路主要利用 三极管 特性，让电路持续交替出现高低电平的现象，根据这个特点，可以制作LED交替闪烁的效果。

 以下内容是将在STM32单片机上实现LED灯交替闪烁，并根据按键key1和key2的输入来改变闪烁速度。按下key1时，红绿蓝灯的交替闪烁减慢，按下key2时，红绿蓝灯的交替闪烁加快。

目录

1.定义

2. 初始化GPIO

（1）初始化LED

（2）初始化key1、key2 按键

3.配置按键中断

4.宏定义

红灯的引脚为GPIO_Pin_10

绿灯的引脚为GPIO_Pin_11

蓝灯的引脚为GPIO_Pin_12

5.配置延迟函数

6.主循环

完整代码： 

7.烧录

1.定义

2. 初始化GPIO

  1. 配置引脚功能：
  2. GPIO引脚通常具有多种功能，如数字输入/输出、模拟输入、PWM（脉宽调制）输出、I2C、SPI等。初始化GPIO时，需要指定引脚的具体功能，以确保它按照预期的方式工作。
  3. 设置输入/输出模式：
  4. 对于数字GPIO引脚，需要设置其是输入模式还是输出模式。输入模式用于读取外部信号，而输出模式用于向外部设备发送信号。
  • 初始化GPIO引脚为输出模式（用于LED）。
  • 初始化GPIO引脚为输入模式（用于按键）。

    • （1）初始化LED

    （2）初始化key1、key2 按键

    void key1_init()
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_info;
    EXTI_InitTypeDef exti_info;
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
    //PA0
    //初始化GPIOA的时钟    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    //初始化中断时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);
    
    //配置按键
    gpio_info.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    gpio_info.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    gpio_info.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    gpio_info.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    gpio_info.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
    GPIO_Init(GPIOA,&gpio_info);
    

    //配置按键的外部中断
    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource0);
    exti_info.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    exti_info.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    exti_info.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    exti_info.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_Init(&exti_info);
    
    //配置这个外部中断的优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =  EXTI0_IRQn;   //PA0 对应的是EXTI0_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void key2_init()
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_info;
    EXTI_InitTypeDef exti_info;
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
    //PC13
    //初始化GPIOA的时钟    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE);
    //初始化中断时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);
    
    //配置按键
    gpio_info.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    gpio_info.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    gpio_info.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    gpio_info.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    gpio_info.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
    GPIO_Init(GPIOC,&gpio_info);
    

    //配置按键的外部中断
    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC,EXTI_PinSource13);
    exti_info.EXTI_Line = EXTI_Line13;
    exti_info.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    exti_info.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    exti_info.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_Init(&exti_info);

    //配置这个外部中断的优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =  EXTI15_10_IRQn;   //PA0 对应的是EXTI0_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; 
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

    3.配置按键中断

    确保当按键按下时，能够触发EXTI中断，进而打断CPU正在执行的程序，使程序跳转到EXTI中断服务程序中执行。配置按键中断可以提高系统的实时性、CPU使用效率和编程便利性。

  • 如果key1被按下，减少LED闪烁的延迟时间，从而减慢闪烁速度。
  • 如果key2被按下，增加LED闪烁的延迟时间，从而加快闪烁速度。 
  • 并配置中断函数
    • //编写中断服务函数 key1
void EXTI0_IRQHandler()
{    
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)//证明
	{	
		//100ms = 100 000us

		delay_time+=10000;

		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);		
	}
}

//编写中断服务函数 key2
void EXTI15_10_IRQHandler()
{    
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13) != RESET)//证明
	{		
		delay_time-=10000;
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);		
	}
}

    4.宏定义

    宏定义是一种预处理指令，可以在编译时将它们替换为常量或表达式，以提高程序的可读性和灵活性。（一般在头文件中写）

    红灯的引脚为GPIO_Pin_10

    绿灯的引脚为GPIO_Pin_11

    蓝灯的引脚为GPIO_Pin_12

    5.配置延迟函数

    c语言的单片机delay延时函数详解-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)

    通过循环执行空操作或简单指令来消耗时间，从而实现延时。

    在main函数中调用初始化延时函数的函数，以确保延时函数能够正常工作。

    配置延迟函数是为了实现精确的时间控制、确保IO口状态稳定、以及根据应用需求选择合适的延时方法。

    __IO uint32_t TimingDelay =0;

void TimingDelay_Decrement()
{
	if(TimingDelay!=0)
		TimingDelay--;
}
void Delay_10us(__IO uint32_t value)
{
	TimingDelay = value;
	
	while(TimingDelay!=0);
}

    6.主循环

  • 在主循环中，编写代码使LED按照预设的速度交替闪烁。
  • 这通常涉及到切换LED的状态（开/关），并在每次切换之间加入一个延迟。
    • //红灯
GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_RED);
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_GREEN);
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_BLUE); 						
Delay_10us(delay_time);		
//绿灯
GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_BLUE);
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_RED); 
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_GREEN);  
Delay_10us(delay_time);
//蓝灯
GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_GREEN); 
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_RED); 
GPIO_SetBits(GPIOH,LED_BLUE); 
Delay_10us(delay_time);

    以下是此次的 

    完整代码： 

    #include "stm32F4xx.h"
#include "stm32f4xx_conf.h"
#include "stdio.h"

int couter = 0;
uint8_t key1;
uint8_t key2;

uint32_t delay_time =10000;

void delay(__IO uint32_t ms)
{
    for(;ms!=0;ms--);
}

void LED_init()
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_info;
    //PH0
    //初始化GPIOH时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOH,ENABLE);
    
    gpio_info.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    gpio_info.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    gpio_info.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
    gpio_info.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    gpio_info.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
    
    GPIO_Init(GPIOH,&gpio_info);
}

void key1_init()
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_info;
    EXTI_InitTypeDef exti_info;
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
    //PA0
    //初始化GPIOA的时钟    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    //初始化中断时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);
    
    //配置按键
    gpio_info.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    gpio_info.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    gpio_info.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    gpio_info.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    gpio_info.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
    GPIO_Init(GPIOA,&gpio_info);
    

    //配置按键的外部中断
    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource0);
    exti_info.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    exti_info.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    exti_info.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    exti_info.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_Init(&exti_info);
    
    //配置这个外部中断的优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =  EXTI0_IRQn;   //PA0 对应的是EXTI0_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void key2_init()
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_info;
    EXTI_InitTypeDef exti_info;
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
    //PC13
    //初始化GPIOA的时钟    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE);
    //初始化中断时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);
    
    //配置按键
    gpio_info.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    gpio_info.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    gpio_info.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    gpio_info.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    gpio_info.GPIO_Speed = GPIO_Low_Speed;
    GPIO_Init(GPIOC,&gpio_info);
    

    //配置按键的外部中断
    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC,EXTI_PinSource13);
    exti_info.EXTI_Line = EXTI_Line13;
    exti_info.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    exti_info.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    exti_info.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_Init(&exti_info);

    //配置这个外部中断的优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =  EXTI15_10_IRQn;   //PA0 对应的是EXTI0_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; 
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
//编写中断服务函数 key1
void EXTI0_IRQHandler()
{    
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)//证明
	{	
		//100ms = 100 000us

		delay_time+=10000;

		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);		
	}
}

//编写中断服务函数 key2
void EXTI15_10_IRQHandler()
{    
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13) != RESET)//证明
	{		
		delay_time-=10000;
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);		
	}
}

#define LED_RED   GPIO_Pin_10//红
#define LED_GREEN GPIO_Pin_11//绿
#define LED_BLUE  GPIO_Pin_12//蓝

__IO uint32_t TimingDelay =0;

//每10us执行一次
void TimingDelay_Decrement()
{
	if(TimingDelay!=0)
		TimingDelay--;
}
void Delay_10us(__IO uint32_t value)
{
	TimingDelay = value;
	
	while(TimingDelay!=0);
}


int main(void)
{
    
    LED_init();
    key1_init(); 	
	key2_init();
 
	//配置systick定时器每10us
		SysTick_Config(SystemCoreClock /100000);
    //关闭11、12
    GPIO_SetBits(GPIOH,GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12);
     
    while(1)				
		{
				//红灯
				GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_RED);
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_GREEN);
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_BLUE); 						
				Delay_10us(delay_time);		
				//绿灯
				GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_BLUE);
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_RED); 
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_GREEN);  
				Delay_10us(delay_time);
				//蓝灯
				GPIO_ResetBits(GPIOH,LED_GREEN); 
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_RED); 
				GPIO_SetBits(GPIOH,LED_BLUE); 
				Delay_10us(delay_time);
			}
}

    7.烧录

    将固件程序烧录到芯片内部，实现芯片的编程和调试，查看效果是否符合要求。

    以上就是此次的 使用stm32实现按键控制LED灯交替闪烁的速度

    作者：Akaashi墨洋

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