STM32CUBEMX+MDK5实现按键以及LED灯
STM32CUBEMX+MDK5实现按键以及LED灯
1 概述
1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6
1.2 实现功能
使用KEY0~KEY3分别控制LED0到LED3的亮灭，KEY_UP控制LED4的亮灭.按一次按键对应的灯亮，再按一次对应的灯灭。另外长按KEY0可以实现蜂鸣器的鸣响。
2 CUBEMX的配置
2.1 GPIO口配置
2.1.1 端口配置图
（部分引脚配置此次实验未用，但是不影响程序的编译，不会报错）
2.1.2 端口资源汇总表
查阅开发板的电路图确认实验用到的GPIO口配置资源如下。
| GPIO 引脚 | 配置资源 |
|---|---|
| LED0 | PC0 |
| LED1 | PC1 |
| LED2 | PC2 |
| LED3 | PC3 |
| KEYUP | PA0 |
| KEY0 | PC8 |
| KEY1 | PC9 |
| KEY2 | PD2 |
| BEEP | PB8 |
| USART1_TX | PA9 |
| USART1_RX | PA10 |
2.1.3 通用GPIO口的配置
KEY_UP是输出高有效，因此初始化时，配置输入下拉。其余LED端口或者按键均是低有效，所以配置为上拉。这里定义User Label（用户标签），方便后续程序的移植。
2.2 时钟配置
2.2.1时钟RCC配置图
使用外部HSE，PLL选择9倍频，系统时钟选择PLL，HCLK配置为72MHz，APB1设置为2分频。
2.2.2晶振选择
选择外部晶振，高速晶振为8MHz，低速晶振为32.768KHz。
2.3 调试端口
采用SW方式进行调试烧录。
2.4 CUBEMX工程管理配置
1、选择Advanced、MDK-ARM、V5。
2、代码生成配置
勾选生成外设C文件和H文件。否则这些端口的配置都会存在于main函数中。
3、高级设置
全部勾选HAL函数。HAL函数的全称是Hardware abstract layer（硬件抽象层），这里还可以选择LL即Low layer（底层），函数和HAL完全不一样，优点是直接操作底层，程序占用空间小。咨询ST原厂FAE工程师，后续新开发芯片均不在支持标准库函数，仅支持HAL和LL函数。比如最新的H7系列芯片，就没有标准库函数的支持。
2.3 选择生成代码
点击Generate code，生成软件代码，在之后的提示框中点击打开工程。
3 main函数增加代码
3.1 端口初始化函数
在生成的main函数中增加相应的功能函数，端口初始化函数，给各个GPIO口赋值初值，防止上电时状态不确定。写入串口打印函数，提示信息。
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED5_GPIO_Port,LED5_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED6_GPIO_Port,LED6_Pin,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED7_GPIO_Port,LED7_Pin,GPIO_PIN_SET);//初始化LED灯的状态，全部为灭
HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_Port,BEEP_Pin,GPIO_PIN_SET);//初始化BEEP，不响
uint8_t temp[]="Press a key\r\n ";//向串口输入提示信息
/* USER CODE END 2 */
3.2 功能实现函数
在while（1）函数中增加下述函数，实现不间断的按键检测
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin)==RESET)//判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay(10); //延时，用于按键消抖
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin)==RESET) //判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay(500);//判定KEY0按键是否长按
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin)==RESET) //KEY0按键被长按
{
HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_Port,BEEP_Pin,GPIO_PIN_RESET);//开启蜂鸣器
HAL_Delay(1000);//开启蜂鸣器1000ms
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),50);//向串口输出提示信息
HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_Port,BEEP_Pin,GPIO_PIN_SET);//关闭蜂鸣器
}
else
HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);//KEY0按键为短按，LED0灯状态翻转
HAL_Delay(200);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),50);
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)==RESET)
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)==RESET)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
HAL_Delay(200);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),50);
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)==RESET)
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)==RESET)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
HAL_Delay(200);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),50);
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEYUP_GPIO_Port,KEYUP_Pin)==SET)
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEYUP_GPIO_Port,KEYUP_Pin)==SET)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin);
HAL_Delay(200);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),50);
}
}
}
/* USER CODE END 3 */
4 实验结果
4.1 串口打印
使用串口调试助手，按下一次按键后，串口会打印一个Press a key的字符
4.2 硬件实现
将程序下载到开发板中，验证软件功能。全部功能实现完成。
通过按键将全部的灯点亮
通过按键熄灭LED1和LED2