基于STM32的红绿灯控制系统

原创已于 2024-11-18 17:59:36 修改 · 2.1k 阅读

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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

于 2024-08-04 20:19:54 首次发布

1. 引言

随着城市化进程的加快，交通管理变得越来越复杂和重要。红绿灯作为交通管理的核心组件之一，必须保证其运行的稳定性和高效性。本文将介绍如何使用STM32微控制器设计和实现一个简单的红绿灯控制系统。

2. 环境准备工作

硬件准备

STM32开发板（例如STM32F103C8T6）
LED灯（红、黄、绿）
电阻（220欧姆）
面包板和连接线
USB下载线

软件安装与配置

Keil uVision：用于编写、编译和调试代码。
STM32CubeMX：用于配置STM32微控制器的引脚和外设。
ST-Link Utility：用于将编译好的代码下载到STM32开发板中。

步骤：

下载并安装Keil uVision。
下载并安装STM32CubeMX。
下载并安装ST-Link Utility。

3. 系统设计

系统架构

红绿灯控制系统的基本工作原理是根据设定的时间间隔控制红、黄、绿灯的状态切换。具体来说，每个灯将按照一定的时间周期进行切换，例如红灯亮10秒，黄灯亮2秒，绿灯亮10秒。

硬件连接

将红色LED灯的正极连接到STM32的某个GPIO引脚（例如PA0），负极通过电阻接地。
将黄色LED灯的正极连接到STM32的另一个GPIO引脚（例如PA1），负极通过电阻接地。
将绿色LED灯的正极连接到STM32的另一个GPIO引脚（例如PA2），负极通过电阻接地。

4. 代码实现

初始化代码

#include "stm32f1xx_hal.h"

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);

int main(void) {
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  
  while (1) {
    // 红灯亮10秒
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(10000);
    
    // 黄灯亮2秒
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(2000);
    
    // 绿灯亮10秒
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(10000);
  }
}

void SystemClock_Config(void) {
  // 配置系统时钟
}

static void MX_GPIO_Init(void) {
  // 初始化GPIO
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2;
  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);
}