前言
使用的是芯片：STM32F407ZGTx

学习说明此文档为本人的学习笔记，注重实践，关于理论部分会给出相应的学习链接。

% i2 L8 j0 m0 W3 t本文档添加了对代码的在线调试功能，有助于大家更好理解相关寄存器的变化。
( V8 S' H0 c* V3 ]

理论学习
5 ^! ~- `: t0 Q8 j: ]4 ^0 _: b一、蜂鸣器简介
/ `/ ?4 ?5 f  w有源蜂鸣器自带了震荡电路 ，只需要对其上电即发声；无源蜂鸣器需要提供相应的方波才发声。


8 e( s* ~2 i, A
32的IO口可以直接驱动LED灯（所需电流较小）。STM32F4的单个IO可以提供25mA电流，而蜂鸣器的驱动电流为30mA左右，但是STM32F4整体才150mA，直接驱动会非常浪费资源，因此IO口并不是直接驱动，而是通过三极管扩流后再驱动蜂鸣器。

) b5 {, h( F% |+ _/ v' ~& l3 d
二、机械按键简介
6 H7 H( \& s; f) e& h  A开发板上搭载的是机械微动开关按键，这种按键在使用时需要注意其抖动，按下时，信号不会立刻稳定

需要进行按键消抖，这里通常采用软件程序消抖的方法来避免抖动。


5 e6 h& i2 X* n1 E, U
% q! h8 Q1 v- Z! [. P" L三、GPIO配置简介

9 v8 g7 x. x* G2 c1 ^, B
5 k( D. h# T9 ]# k7 C* P8 i7 F实践学习
4 d0 [, ]% R* F. e4 o/ M一、设计规划
  \& j) p* E1 |1 f蜂鸣器实验和按键实验与跑马灯类似，都是对GPIO进行操作，因此本博文将两者放到了一起进行实现。

1.1 实验目标
利用板载的4个按键，来控制板载的两个LED的亮灭和蜂鸣器的开关。
- t4 m8 }) C( N6 \" l
5 w& C# G$ D. m7 H0 {! z1 W# o1.2 硬件资源
- I+ B% g, i3 J$ f  o

  k4 v% N8 Q+ q" B9 ?

: c, T5 t1 y7 \5 C9 x: c+ W


除KEY_UP是高电平有效（且外部无上下拉电阻，需要在32内部设置上下拉），其他按键是低电平有效。
2 U& w1 N% N8 z: q: \' L6 f

* J% ?% d# T5 A; k3 @+ A5 f二、程序设计
0 h' h  j1 }2 q- r% O9 _( I2.1 建立工程文件
如图已经添加完的工程文件目录。
! \) P1 j/ b7 h8 w
% \' n9 q+ p+ j4 L4 s, C" K7 @

6 K1 T% L% `# Y8 H( X8 R$ T
: x: w' G5 \) M( r) \) t  L2.2 led配置
板载对应的GPIO口为PF9/10，并将其配置为通用推挽输出模式，输出速度100MHz
7 v, A. M& Z& w
1 q2 A: _. h3 J5 Y) sled.h文件
4 I# i2 M2 d  \! A# L  \

1. #ifndef _LED_H
   3 h/ \2 `) }; v# L
2. #define _LED_H
   " @$ a' ^9 q9 {) `3 }+ \6 _
3. #include "sys.h"
   1 d: `/ O3 I3 j4 n3 g3 {
4. //LED端口定义
   9 c8 R+ L+ p# H
5. #define LED0 PFout(9)
   * E6 r: O1 u2 d7 p6 w. x& m0 j; v. u
6. #define LED1 PFout(10)
     ^. J8 |8 {% G, v0 I
7. 
   
8. void LED_Init(void);
   
9. 
   
10. #endif

复制代码

9 u9 P. O$ f' I# G" |led.c文件
+ @6 m# d$ E# j* s  W( |

1. #include"led.h"
   . |& j5 a. U8 x# v
2. 
   " q. c- b1 a3 ^
3. void LED_Init(void)
   
4. {
   
5.         RCC->AHB1ENR |= 1<<5;   //使能GPIOF时钟
     H: O: ~3 w1 t! m
6.         GPIO_Set(GPIOF, PIN9|PIN10,
   : C* [* L' Y4 w) C
7.                          GPIO_MODE_OUT, GPIO_OTYPE_PP,
   
8.                          GPIO_SPEED_100M, GPIO_PUPD_PU);
   " m: m. B$ z; D
9.         //初值
     {9 I. d8 S; i4 [2 L/ e' o
10.         LED0 = 1;
    0 H8 |( `* j- z' U( D" q9 X  F4 h
11.         LED1 = 1;
    % a" Z$ t  V: `
12. }

复制代码

2.3 beep配置
蜂鸣器比较见到，就是一个GPIO输入 高低电平
beep.h
" o' K; X  e& z, }6 K  `

1. #ifndef _BEEP_H
   7 }4 v7 z6 s% Z  I2 q, v" K, m
2. #define _BEEP_H
   * f" Z/ _' q4 ~; E4 U4 d' U5 j$ A0 _
3. #include "sys.h"
   
4. #define BEEP PFout(8)
   8 x! X: q- L* z3 g
5. 
   
6. void  BEEP_Init(void);
   ( \; g) `( g0 R7 U  W
7. 
   % O* c  Q' l8 k( ?2 H. O
8. #endif

复制代码

beep.c
由于蜂鸣器是高电平有效，因此将端口配置为下拉推挽输出
+ K; @2 S0 F- I  g, o* ]" t" V

1. #include"beep.h"
   
2. 
   : R# J! r' \0 y8 h( J
3. void BEEP_Init(void)
   
4. {
   
5.         RCC->AHB1ENR |= 1<<5;
   
6.         GPIO_Set(GPIOF, PIN8,
   
7.                          GPIO_MODE_OUT, GPIO_OTYPE_PP,
   
8.                          GPIO_SPEED_100M, GPIO_PUPD_PU);
   
9.         BEEP = 0;   //初值关闭蜂鸣器
   
10. }

复制代码

3 i8 f" F/ Z3 X% |+ r- i3 N4 a2.4 key配置
: Y# K  U2 t+ f9 |key.h

1. #ifndef _KEY_H
   
2. #define _KEY_H
   
3. #include "sys.h"
   
4. #define KEY0  PEin(4)   //PE4
   $ y3 z" U0 ^- ~2 w+ e2 n
5. #define KEY1  PEin(3)        //PE3
   
6. #define KEY2  PEin(2)        //PE2
   
7. #define WK_UP PAin(0)        //PA0
   
8. #define KEY0_PRES 1   //KEY0
   $ [" \: z6 ^: _: K0 Q# P/ Y
9. #define KEY1_PRES 2   //KEY1
   - `' U! {) n4 `3 ^1 V
10. #define KEY2_PRES 3   //KEY2
    
11. #define WKUP_PRES 4   //KEY_UP ( WK_UP)
    . }& z. j/ r" v+ W" t3 ~
12. 
    & k; g: v8 Q" W5 Q9 |8 B
13. void KEY_Init(void);
    
14. u8 KEY_Scan(u8 mode);       //按键扫描函数
    2 I$ Z9 [  b4 K" a  e/ q0 t
15. 
    
16. #endif

复制代码

key.c
2 |9 k4 u5 J8 Y6 @

1. #include"key.h"
   
2. #include"delay.h"     //ÐèÒªÑÓ³ÙÅжÏÏû³ý¶¶¶¯
   
3. void KEY_Init(void)
   " S: c" L; S) M
4. {
   
5.         RCC->AHB1ENR |= 1<<0;    //GPIOA
   
6.         RCC->AHB1ENR |= 1<<4;    //GPIOE
   
7.         GPIO_Set(GPIOA, PIN0, GPIO_MODE_IN,
   
8.                          0, 0,                         
   $ X: G& S$ e1 [" R" p% x% u6 ~* {
9.                          GPIO_PUPD_PD);     //PA0 高电平有效因此为下拉
   
10.         GPIO_Set(GPIOE, PIN2|PIN3|PIN4, GPIO_MODE_IN,
    
11.                          0, 0,
    
12.                          GPIO_PUPD_PU);     //低电平有效，上拉
    1 c' T- Y- k! F7 s
13. }
    / Y$ T- O3 G6 G
14. u8 KEY_Scan(u8 mode)
    ) s3 I; }$ Q1 w- l' t2 A
15. {
    
16.         static u8 key_up = 1;   //静态局部变量
    ' @: S( n3 I; b9 i1 D6 o# ~
17.         if(mode) key_up = 1;    //当有按键按下时，按下标志
    4 D" o7 y/ P% ?+ v
18.         if(key_up && (KEY0==0 || KEY1==0 || KEY2==0 || WK_UP==1))  
    8 U! `% N- n/ _& a8 c. X* D* A
19.         {
    
20.                 delay_ms(10);       //ÑÓ³ÙÅжϣ¬ÒÔÏû³ý¶¶¶¯
    
21.                 key_up = 0;
    4 F5 F1 X& v8 ?/ ^( m2 }& q+ p
22.                 if(KEY0==0) return 1;
    
23.                 else if(KEY0==0) return 1;
    ) K# H- E1 S' b! ^6 \* Z
24.                 else if(KEY1==0) return 2;
    ) l1 f& B7 a) V& ]
25.                 else if(KEY2==0) return 3;
    
26.                 else if(WK_UP==1) return 4;
    2 T: i2 J0 b9 A% d6 I5 h+ z
27.         }
    2 J! K5 F& q" \3 u( @1 R7 I
28.         else if(KEY0==1 && KEY1==1 && KEY2==1 && WK_UP==0)
    9 n7 @  m8 S; {& A; Y. R
29.                 key_up =1;
    
30.         return 0;    //ÎÞ°´¼ü°´ÏÂ
    
31. }

复制代码

* F! b3 P, j. d一定要注意高低电平有效，本人在敲代码的时候PA0（高电平有效）设置为了上拉（有问题）；PE2-4（低电平）设置为了下拉（错误）。   如果这样设置就会出现，按键是否按下一直有效，因为按下也是相应的状态。

% k- R: c7 j! O' H
2.5 主函数text.c
* E7 O$ u5 V- A

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   ( i4 F2 f9 b8 r8 B! p* o
3. #include "led.h"
   
4. #include "beep.h"
   & u4 c" h2 b: D, x$ }: K, n
5. #include "key.h"
   ; ~( B5 R' V4 O! H; F3 m  |
6. int main(void)
   
7. {
   
8.         u8 key;
   
9.         Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);   //设置时钟 168M
   
10.         delay_init(168);
    
11.         LED_Init();
    / s4 c' q+ M. n2 G( _$ p5 o0 |- q
12.         BEEP_Init();
    : G+ U  A" Z. A" z
13.         KEY_Init();
    % w$ U& j5 P+ M, b# W% _4 ]
14.         LED0 = 0;
    ! L* p! _% ^9 e/ E6 m
15.         while(1)
    * N- o6 p+ ?/ z0 C, k' |4 `' A
16.         {
    + H( j9 Y; ~& s
17.                 key = KEY_Scan(0);   
    
18.                 if(key)
    ' `# U. u8 c3 _9 k5 w" K. t
19.                 {
    7 s. h) y# o  T9 w% S: Y, L
20.                         switch(key)
    ) a" Y% W! {# T; L
21.                         {
    ' N5 P( o# M. d" R& z7 E0 ~
22.                                 case WKUP_PRES:   
    - m' q5 [; z3 u: Y1 G0 N
23.                                         BEEP =! BEEP;
    9 A; U- `' x7 y! w9 H
24.                                         break;
    
25.                                 case KEY2_PRES:
    
26.                                         LED0 =! LED0;
    
27.                                         break;
    
28.                                 case KEY1_PRES:
    
29.                                         LED1 =! LED1;
    
30.                                         break;                               
    ' Z/ b% S) A2 @- b- H: J
31.                                 case KEY0_PRES:
    
32.                                         LED0 =! LED0;
    ; m: r  @; ]$ _* a
33.                                         LED1 =! LED1;
    
34.                                         break;                                                                                                       
    
35.                         }  
    ) v1 G, L3 _( u
36.                 }else delay_ms(10);                             
    ; E2 Y+ I( S7 _0 V6 M
37.         }       
    4 W! I+ B$ H# R' j7 Q# F
38. }

复制代码

三、在线调试
" a# x4 Q0 _9 E4 J. L' C/ Q8 C/ x1 R下载完成完成后，打开调试，点击运行，并调出相关的寄存器。

  r  P; L0 Y; |4 h, O( E1 ^3 W3.1 相应寄存变化
按键GPIOE口，可以看出按键的相关位的状态，如图由于按键低电平有效（上拉），此时相应的位被拉高。
. F& o: c6 a7 r  d5 H
8 ]3 e+ R0 A0 l% O( q* S

  I/ x& h  j4 R5 @2 B" `
LED灯/蜂鸣器的GPIOF口，输出数据ODR 寄存器状态（低电平有效），默认LED0亮；蜂鸣器高电平有效（不响） 。
8 `/ x# Q6 U( I( b/ E) F

3 l* ~- F( N$ S6 \9 ?
! C, S- q; W% V 当KEY0按键按下时，PE4由高电平变为低电平，LED0,LED1状态转换

' d1 {4 {/ y0 r


( p- a4 \- }( s  B: G4 Z
  K- C9 x  N  F, U1 w9 e 蜂鸣器类似，这里不做演示。


) `+ b, V; h3 @+ v3.2 关键变量变化
$ j- a- F4 Y: z. W' [点击可以添加变量，然后添加变量；也可以直接选中变量点击右键选择“add "key"to Watch1。
2 X% ?. m4 G# e5 b+ l

  Z- ?9 Z4 D+ V# ?9 O; b# R) [
5 w9 ?9 k9 U; k: ^在变量key后面打一个断点，将代码运行到此



在板子上按下KEY0，可以观察到扫描函数返回值，key=1。与上面的寄存器变化相对应。

* {1 B  D, p# w) n, C7 a8 M
" \& w* {% Z  A3 H* \; c! e
四、上板验证
整体编译没有问题：
) }; _) @# I8 J  H8 z
: c3 S" V; o6 v( y! H

: M! P. M7 Z9 ]+ N( s- B 下载到板卡中即可实现相应的功能。
% F0 J. D. o+ A, |: H2 q————————————————
( j0 e0 s. S, H9 n9 E# u1 u# l4 h( i! j版权声明：追逐者-桥
* z8 c& x9 ^/ |* K2 O% }+ C$ {$ a如有侵权请联系删除

5 N8 @( J& P8 v* l

) ~' |- Z7 b/ W- c. V& s0 y