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【经验分享】STM32开发,使用HAL库函数实现按键(中断和普通扫描)控制LED灯

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-5 17:53
1 概述
1.1 资源概述

开发板:ST官方NUCLEO-F103RB开发板
CUBEMX版本:1.3.0
MDK版本:5.23
主控芯片型号:STM32F103RBT6

F{C)~SJWP7}$~(J$SM$Y.png

1.2 引脚资源分配



1.3 中断概述

外部中断/事件控制器框图
@L3V_IE(XDFPI22)9~FDPKT.png

优先级分组可以设置为5种方式。分别是1个抢占优先级/16个子优先级到16个抢占优先级/1个子优先级。

20200408210416610.png

1.4 实现功能
实现功能:
1、上电初始化后,LED2灯亮。
2、若按键被按下,触发外部中断,则将LED2灯状态翻转。

2 软件开发,使用中断的方式
2.1 CUBEMX配置

Button部分原理图如下,PC13为低输入有效。电路中与按键并联的100nF是按键消抖用,使用正点原子的开发板没有此电容,会出现按一次,LED灯亮灭各一次的现象,说明抖动了,执行了两次中断。

L2[}}(5QY4R%)2]5@LN%@_H.png

PC13配置为中断模式,下降沿触发,上拉。

20200408203015489.png

中断分组设置,采用默认设置,抢占优先级0,子优先级0。

20200408203043659.png

中断优先级说明,线10到线15使用同一个中断优先级,PC13对应的是线13。

`SQGKO$NU~~`JXN60CV5~]I.png

2.2 程序代码
生成程序代码,系统自动对LED2和Button进行了初始化,并对Button对应的中断进行了分组和使能。

  1. void MX_GPIO_Init(void)
  2. {

  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  4.   /* GPIO Ports Clock Enable */
  5.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  6.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  7.   /*Configure GPIO pin Output Level */
  8.   HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);

  9.   /*Configure GPIO pin : PtPin */
  10.   GPIO_InitStruct.Pin = Button_Pin;
  11.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
  12.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  13.   HAL_GPIO_Init(Button_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  14.   /*Configure GPIO pin : PtPin */
  15.   GPIO_InitStruct.Pin = LED2_Pin;
  16.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  17.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
  18.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  19.   HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  20.   /* EXTI interrupt init*/
  21.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
  22.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);

  23. }
复制代码

在main函数中增加初始化LED2,让上电初始化时亮灯。

  1. HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);//上电初始化将LED2灯点亮
复制代码

增加中断回调函数,当检测到中断时执行中断回调函数,翻转LED2灯的状态。

  1. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)//中断回调函数,当有中断发生时,将LED2灯进行翻转
  2. {               
  3.          HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);               
  4. }
复制代码

while(1)函数保留为空,编程到此完成。
实现过程分析。
1、在stm32f1xx_it.c中定义了EXIT15-10中断服务函数。

  1. void EXTI15_10_IRQHandler(void)//中断处理函数,当检测到中断,即Button被按下时,检测到下降沿即为有效
  2. {
  3.   HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13);
  4. }
复制代码

2、在stm32f1xx_hal_gpio.c中定义了HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler。

  1. void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
  2. {
  3.   /* 检测到了中断 */
  4.   if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  5.   {
  6.     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);//清除中断状态
  7.     HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);//调用回调函数        
  8.   }
  9. }
复制代码

3、在main函数中定义了回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback。
4、当Button被按下时,1到3会依次执行。

3 使用两次检测电平的方式

程序源代码如下,使用了gg=G VIm的自动调整格式功能,这个工具是真香,实现的功能是循环,当第一次按时,1S闪烁一次,再按一次时,500mS闪烁2次,按第三下时250mS闪烁4次。在写程序过程中同样用到了ALT +/的补全提示功能。

  1.         while (1)
  2.         {
  3.                 /* USER CODE END WHILE */
  4.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(B1_GPIO_Port,B1_Pin)==0)
  5.                 {
  6.                         HAL_Delay(10);
  7.                         if(HAL_GPIO_ReadPin(B1_GPIO_Port,B1_Pin)==0)
  8.                         {
  9.                                 key=1;
  10.                         }
  11.                         else
  12.                                 key=0;
  13.                 }
  14.                 while(key==1)
  15.                 {
  16.                         switch(time)
  17.                         {
  18.                         case 0:
  19.                                 for(int i=0;i<2;i++)
  20.                                 {
  21.                                         HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);//翻转LED灯
  22.                                         HAL_Delay(1000);//延迟1s
  23.                                         key=0;
  24.                                 }
  25.                                 break;
  26.                         case 1:
  27.                                 for(int i=0;i<4;i++)
  28.                                 {
  29.                                         HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);//翻转LED灯
  30.                                         HAL_Delay(500);//延迟1s
  31.                                         key=0;
  32.                                 }
  33.                                 break;
  34.                         case 2:
  35.                                 for(int i=0;i<8;i++)
  36.                                 {
  37.                                         HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);//翻转LED灯
  38.                                         HAL_Delay(250);//延迟1s
  39.                                         key=0;
  40.                                 }
  41.                                 break;
  42.                         default:break;
  43.                         }
  44.                         time++;
  45.                         if(time==3)
  46.                                 time=0;
  47.                 }
  48.                 /* USER CODE BEGIN 3 */
  49.         }
  50.         /* USER CODE END 3 */
  51. }
复制代码

4 实现结果
上电后LED灯常亮,当有按键按下时,LED翻转状态。黑色按键是复位键Reset,蓝色按键是用户按键(PC13 Button)。

20200408211643400.gif

Tips:在使用中断时请务必配置好gpio的上下拉,若为下降沿触发,则配置为上拉。若为上升沿触发,则配置为下拉。否则有可能导致中断不可用。



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