用CubeMX配置STM32点亮流水灯和输出PWM

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CubeMX初始配置

  • 以STM32H750为例
  1. CubeMX选定对应芯片生成工程文档
  2. 设置RCC,选定为外部时钟(根据自己的开发板选择!外部时钟可以提供高速振源)
    选择外部晶源配置时钟
  3. 根据外设设定芯片引脚
    在这里插入图片描述
  4. 配置输出
    需注意:目录必须全英文
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  5. Generate Code!

Keil点亮LED灯及输出PWM

点亮LED灯

HAL中设置GPIO:

void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PA1 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}

闪烁:

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_Delay(500);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
	HAL_Delay(500);

输出PWM点亮呼吸灯

  • 输出PWM前需要在CubeMX中配置时钟
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    具体时钟调法可参考:优快云

GPIO.h文件中:

void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(timHandle->Instance==TIM5)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM5_MspPostInit 0 */

  /* USER CODE END TIM5_MspPostInit 0 */

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    /**TIM5 GPIO Configuration
    PA1     ------> TIM5_CH2
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM5;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /* USER CODE BEGIN TIM5_MspPostInit 1 */

  /* USER CODE END TIM5_MspPostInit 1 */
  }

}

输出PWM:

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	uint16_t dutyCycle=0;
	
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM5_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim5,TIM_CHANNEL_2);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		 /* USER CODE BEGIN WHILE */
	  while (dutyCycle < 1000)
	  {
		  dutyCycle ++;
		  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim5, TIM_CHANNEL_2, dutyCycle);
//		  TIM3->CCR2 = dutyCycle;
		  HAL_Delay(5);
	  }
	  while (dutyCycle > 0)
	  {
		  dutyCycle --;
		  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim5, TIM_CHANNEL_2, dutyCycle);
//		  TIM3->CCR2 = dutyCycle;
		  HAL_Delay(5);
	  }
	  HAL_Delay(200);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

输出PWM部分可参考:


配置外部中断

中断的概念:
中断是指计算机运行过程中,出现某些意外情况需主机干预时,机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序,处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行
在这里插入图片描述
中断优先级:

  1. 值越低,越优先,越先反应;优先值相同,不发生抢占
  2. 抢占优先级相同时,子优先级高的先行
  3. 若抢占优先级及子优先级均相同,IRQ编号小的先行(CubeMX配置的Keil文件中的system_stm32xxxx.h中可以找到)
    在这里插入图片描述
    嵌套向量中断控制器(NVIC)功能:
    在这里插入图片描述事件的概念:
  • STM32上许许多多的外设,是通过内部信号来协同工作的。这个信号,可以理解为事件。
  • 事件---->中断 事件---->中断

CubeMX配置

  1. GPIO中选择引脚模式
    在这里插入图片描述
  2. GPIO选择触发模式
    在这里插入图片描述
    具体触发模式详解可看:B站
  3. NVIC中配置具体的优先级并选择启动外部中断
    在这里插入图片描述注意:
  • Priority Group中选择中断优先级种类
  • Preemption Priority与Sub Priority为抢占优先级和子优先级(顺序前文有提到)
  • 记得点Enabled!
  1. Generate Code!

GPIO.h文件中:

  /*Configure GPIO pin : PE3 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

  /* EXTI interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI3_IRQn, 4, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI3_IRQn);

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STM32CubeMX配置PWM以实现呼吸灯效果并同时控制多个LED形成流水灯效果,可以通过以下步骤进行设置编程。 ### 配置PWM实现呼吸灯效果 1. **选择合适的定时器**: - 在STM32CubeMX中,选择一个支持PWM输出的通用定时器(如TIM2、TIM3等)。确保该定时器的通道与你希望使用的GPIO引脚相匹配。 2. **配置定时器为PWM模式**: - 进入“Pinout”视图,找到你希望用于PWM输出的GPIO引脚,并将其配置为“Alternate Function”模式。 - 在“Configuration”选项卡中,找到对应的定时器,将其通道配置为“PWM Generation CHx”模式。 - 设置定时器的时钟频率、周期(ARR寄存器值)占空比(CCR寄存器值)。对于呼吸灯效果,通常需要动态调整占空比,因此可以将初始占空比设为0%或50%[^1]。 3. **生成代码**: - 完成配置后,点击“Project” -> “Generate Code”生成初始化代码。这将自动生成与PWM相关的初始化函数HAL库函数调用。 4. **编写PWM控制逻辑**: - 在主程序中,使用`HAL_TIM_PWM_Start()`函数启动PWM输出。 - 为了实现呼吸灯效果,可以在主循环中逐步增加减少占空比。例如,使用一个变量来表示当前的亮度值,并通过一个循环逐渐改变这个值,从而实现平滑的亮度变化。具体来说,可以使用正弦波形或线性渐变的方式来模拟呼吸效果。 ```c // 示例代码:实现呼吸灯效果 void breathe_led(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t channel) { uint16_t pwm_value = 0; int direction = 1; // 1表示增加亮度,-1表示减少亮度 while (1) { if (pwm_value >= 1000) { direction = -1; } else if (pwm_value <= 0) { direction = 1; } pwm_value += direction * 10; // 每次调整10个单位 __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim, channel, pwm_value); HAL_Delay(10); // 延迟10ms,控制呼吸速度 } } ``` ### 控制多个LED形成流水灯效果 1. **配置多个GPIO引脚**: - 在“Pinout”视图中,选择多个GPIO引脚用于连接LED,并将它们配置为“Output”模式。 - 确保这些引脚不会与其他外设冲突。 2. **编写流水灯控制逻辑**: - 在主程序中,定义一个数组来存储每个LED的状态(高电平或低电平)。 - 使用一个循环依次点亮每个LED,每次只点亮一个LED,其余LED熄灭。可以通过延时函数(如`HAL_Delay()`)来控制每个LED的亮起时间,从而形成流水效果。 ```c // 示例代码:实现流水灯效果 void流水灯(uint16_t *led_pins, GPIO_TypeDef **led_ports, int num_leds) { for (int i = 0; ; i = (i + 1) % num_leds) { for (int j = 0; j < num_leds; j++) { HAL_GPIO_WritePin(led_ports[j], led_pins[j], (j == i) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET); } HAL_Delay(200); // 控制每个LED的亮起时间 } } ``` ### 结合呼吸灯流水灯效果 要同时实现呼吸灯流水灯效果,可以在主程序中结合上述两种控制逻辑。一种方法是使用多任务处理(如FreeRTOS),分别运行呼吸灯流水灯的任务;另一种方法是在主循环中交替执行这两种效果。 ```c // 示例代码:主程序中的多任务处理 int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); // 假设使用TIM3作为PWM定时器 // 启动PWM HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1); // 定义LED引脚端口 uint16_t led_pins[] = {GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_2}; GPIO_TypeDef *led_ports[] = {GPIOA, GPIOA, GPIOA}; // 创建两个独立的线程分别运行呼吸灯流水灯 osThreadDef(breathe_task, breathe_led, osPriorityNormal, 0, 128); osThreadCreate(osThread(breathe_task), &htim3); osThreadDef(flow_task, flow_led, osPriorityNormal, 0, 128); osThreadCreate(osThread(flow_task), NULL); // 开始调度器 osKernelStart(); while (1) { // 主循环可以为空 } } ``` ### 总结 通过以上步骤,可以在STM32CubeMX配置PWM以实现呼吸灯效果,并同时控制多个LED形成流水灯效果。关键在于合理配置定时器GPIO引脚,并在主程序中编写相应的控制逻辑。如果需要更复杂的多任务处理,可以考虑引入实时操作系统(如FreeRTOS)来管理不同的任务。 ---
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