STM32之按键+蜂鸣器

只看该作者 · 2021-2-25 22:38

今天写一下按键加上蜂鸣器的相关知识，emmm，学到这里，就觉得32和51其实是很相像的，底层思想也差不多一样。51的底层再加上一个初始化函数，就构成了32的底层，而初始化函数部分的方法和步骤也是大同小异，所以大家如果学过51的话，32也会很好入门的~~~

按键

老规矩，我们还是先看一下按键部分的原理图：

然后在原理图上找一下对应的引脚：

只看该作者 · 2021-2-25 22:39

初始化按键的思想和LED配置部分差不多，而且比LED的配置简单：配置端口时钟（时钟使能GPIOA和GPIOB），设置引脚号，配置端口模式。

只看该作者 · 2021-2-25 22:39

初始化按键的思想和LED配置部分差不多，而且比LED的配置简单：配置端口时钟（时钟使能GPIOA和GPIOB），设置引脚号，配置端口模式。
这里说明一点：我们知道配置LED时是需要设置引脚速率的，那么初始化按键时为什么不需要设置引脚速率了呢？我们需要知道这里的引脚速率是输出速率，但是不是IO口输出信号的速率而是IO驱动电路的响应速度，这个速率是只有存在信号输出时才需要设置的，按键属于一个向单片机输入信号的模块，按下按键，将对应引脚拉低，相当于输入一个低电平的信号，所以这里是不需要设置引脚速率的。

只看该作者 · 2021-2-25 22:40

话不多说，直接上代码：

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void KeyInit(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_8;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//设置端口模式为浮空输入

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

只看该作者 · 2021-2-25 22:40

LED的配置那篇博客里已经做了详细的说明，这里就不过多陈述了，不懂的话可以去看看我的那篇博客，嘻嘻~
初始化部分写完之后，再加上51按键部分的底层就可以了（下面给出完整的代码）：

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#include "stm32f10x.h"

#include "key.h"



u8 KeySta[4] = {1, 1, 1, 1};//存放按键的当前状态



extern void KeyAction(u8 keycode);



void KeyInit(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//

    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_8;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}



void KeyScan()

{

    u8 i;

    static u8 keybuff[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};//注意这里的静态变量

    

    keybuff[0] = (keybuff[0] << 1) | KEY1;

    keybuff[1] = (keybuff[1] << 1) | KEY2;

    keybuff[2] = (keybuff[2] << 1) | KEY3;

    keybuff[3] = (keybuff[3] << 1) | KEY4;  

    

    for(i = 0; i < 4; i++)

    {

        if(keybuff[i] == 0x00)

        {

            KeySta[i] = 0;

        }

        else if(keybuff[i] == 0xFF)

        {

            KeySta[i] = 1;

        }

        else

        {}

    }

}



void KeyDriver()

{

    u8 i;

    static u8 backup[4] = {1, 1, 1, 1};

    

    for(i = 0; i < 4; i++)

    {

        if(KeySta[i] != backup[i])

        {

            if(backup[i] == 1)

            {

                KeyAction(i+1);

            }

            backup[i] = KeySta[i];

        }

    }

}

只看该作者 · 2021-2-25 22:41

按键动作函数（KeyAction）：

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void KeyAction(int code)

{

    if(code == 1)//按下按键

    {

        GPIOD->ODR |= (1 << 2);

        GPIOC->ODR = 0xFE00；//开启LED1

        GPIOD->ODR &= ~(1 << 2);

    }

}

只看该作者 · 2021-2-25 22:42

按键引脚定义（相当于51的sbit管脚定义）：

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#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);

#define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8);

#define KEY3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1);

#define KEY4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2);

只看该作者 · 2021-2-25 22:43

蜂鸣器
原理图：

从原理图上可以看出：N_Buz为高电平时，蜂鸣器关闭；N_Buz为低电平时，蜂鸣器开启
解释一下为什么是高电平关，低电平开：这里涉及到了三极管的开关特性：当b、e之间的饱和管压降大于等于0.7v时，三极管就处于导通状态（e、c之间是导通的），相反，e、c之间不导通（可以理解为这个三极管在电路当中是断开的）；
然后我们再来看原理图，很明显：只有当N_BUZ输入为低电平时，b、e之间才会产生一个大于0.7v的饱和管压降，三极管才会导通，蜂鸣器才会响。

只看该作者 · 2021-2-25 22:44

对应引脚：

这里需要注意！！！：PB4这个引脚是具有复用功能的引脚，也就是说它不仅可以作为普通的IO口使用，还具有别的功能，关于IO口的复用功能部分可以参照《STM32中文手册》8.3节的内容，看一下图：

只看该作者 · 2021-2-25 22:45

stm32复位后引脚PB4默认配置为JTAG的RST引脚功能，所以我们在写初始化蜂鸣器函数时，要先把PB4设置成普通的IO口，这一过程也叫做端口重映射（通过配置重映射寄存器（AFIO_MAPR）,将一些复用功能映射到其他引脚），stm32的库函数里有专门的开启重映射的函数：

这里要注意一点！！：重映射必须要使能AFIO时钟！！！就是说我们应该先使能AFIO时钟，然后再开启重映射

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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIOB和AFIO时钟

只看该作者 · 2021-2-25 22:45

回到重映射函数，其中GPIO_Remap是GPIO端口重映射，我们要设置寄存器AFIO_MAPR的SWJ CFG[2:0]位，使PB4口重映射为普通IO口：

只看该作者 · 2021-2-25 22:56

从表格上我们可以看到：当SWJ CFG[2:0]位为001时，JTAG使能，SWD使能，但是没有JNTRST，而且此时IO口是可以用的，也就是说把PB4重映射成了普通IO口。
我们来看一下库函数中对端口重映射的相关定义：

只看该作者 · 2021-2-25 23:00

部分解释：

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#define GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST      ((uint32_t)0x00300100)  /*SWD使能、JTAG使能但是不包括JNRST引脚 */

#define GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable  ((uint32_t)0x00300200)  /*SWD使能、JTAG失能 */

#define GPIO_Remap_SWJ_Disable      ((uint32_t)0x00300400)  /*SWD与JTAG全部失能 */

只看该作者 · 2021-2-25 23:02

配置步骤：配置端口时钟（时钟使能），端口重映射、设置引脚号，设置引脚速率，配置端口模式，配置输出数据。

只看该作者 · 2021-2-25 23:03

初始化代码：

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void BeeInit(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST, ENABLE);//开启重映射

    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;//定义管脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//输出速率50MHZ

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//设置输出模式为强推挽式输出

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    

  //  BeeOff();//设置初始化引脚状态，蜂鸣器上电时关闭

  GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_4);//设置初始化引脚状态，蜂鸣器上电时关闭

}

只看该作者 · 2021-2-25 23:03

这里谈谈 GPIO_SetBits()这个函数，这个函数是在stm32的库函数中定义的，可以理解为一个引脚设置函数，我们来看看这个函数的函数体：

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void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));

  

  GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;

}

只看该作者 · 2021-2-25 23:05

BSRR是端口位设置/清除寄存器，功能是单独设置引脚位，该函数实现的功能我的理解是实现对应引脚置1；
相对应的还有一个GPIO_ResetBits()函数，这个函数的功能是：实现对应引脚置0，可以看一下函数体：

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void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));

  

  GPIOx->BRR = GPIO_Pin;

}

只看该作者 · 2021-2-25 23:07

可以看到该函数设置的寄存器是：BRR，BRR是端口位清除寄存器，功能是：单独清除引脚位

beep.h文件中我作了相应的定义：

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#define BeeOff() GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_4);

#define BeeOn() GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_4);

只看该作者 · 2021-2-25 23:08

51底层的移植：

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void BeeScan(u8 ms)//中断扫描函数，ms值与定时器定时值有关

{

    if(BeepTimer > 0)

    {

        BeepTimer -= ms;

        if(BeepTimer <= 0)

        {

            BeeOff();

            BeepTimer = 0;

        }

    }

}



void Beep(s32 time)

{

    BeepTimer = time;

    

    if(BeepTimer == 0)

    {

        BeeOff();

    }

    else

    {

        BeeOn();

    }

}