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[应用相关] STM32之按键+蜂鸣器

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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32, 蜂鸣器, AC, 函数, 原理图

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：

413256037b646a03fa.png

然后在原理图上找一下对应的引脚：

695836037b658e518f.png



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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:39 | 显示全部楼层
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。
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:39 | 显示全部楼层
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。
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:40 | 显示全部楼层
话不多说，直接上代码：
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  1. void KeyInit(void)
    

  2. {
    

  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  4.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    

  5.     
    

  6.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_8;
    

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

  8.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    

  9.     
    

  10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
    

  11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    

  12.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    

  13. }
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:40 | 显示全部楼层
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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  1. #include "stm32f10x.h"
    

  2. #include "key.h"
    


  3. 

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


  5. 

  6. extern void KeyAction(u8 keycode);
    


  7. 

  8. void KeyInit(void)
    

  9. {
    

  10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//
    

  12.     
    

  13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_8;
    

  14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    

  15.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    

  16.     
    

  17.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
    

  18.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    

  19.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    

  20. }
    


  21. 

  22. void KeyScan()
    

  23. {
    

  24.     u8 i;
    

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

  26.     
    

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

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

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

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

  31.     
    

  32.     for(i = 0; i < 4; i++)
    

  33.     {
    

  34.         if(keybuff[i] == 0x00)
    

  35.         {
    

  36.             KeySta[i] = 0;
    

  37.         }
    

  38.         else if(keybuff[i] == 0xFF)
    

  39.         {
    

  40.             KeySta[i] = 1;
    

  41.         }
    

  42.         else
    

  43.         {}
    

  44.     }
    

  45. }
    


  46. 

  47. void KeyDriver()
    

  48. {
    

  49.     u8 i;
    

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

  51.     
    

  52.     for(i = 0; i < 4; i++)
    

  53.     {
    

  54.         if(KeySta[i] != backup[i])
    

  55.         {
    

  56.             if(backup[i] == 1)
    

  57.             {
    

  58.                 KeyAction(i+1);
    

  59.             }
    

  60.             backup[i] = KeySta[i];
    

  61.         }
    

  62.     }
    

  63. }
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:41 | 显示全部楼层
按键动作函数（KeyAction）：
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  1. 

  2. void KeyAction(int code)
    

  3. {
    

  4.     if(code == 1)//按下按键
    

  5.     {
    

  6.         GPIOD->ODR |= (1 << 2);
    

  7.         GPIOC->ODR = 0xFE00；//开启LED1
    

  8.         GPIOD->ODR &= ~(1 << 2);
    

  9.     }
    

  10. }
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:42 | 显示全部楼层
按键引脚定义（相当于51的sbit管脚定义）：
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  1. #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    

  2. #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8);
    

  3. #define KEY3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1);
    

  4. #define KEY4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2);
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:43 | 显示全部楼层
蜂鸣器
原理图：
447706037b76b131bb.png
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。
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:44 | 显示全部楼层
对应引脚：
675086037b7a9a1132.png
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：

551136037b7be223d3.png
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:45 | 显示全部楼层
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： 35376037b7d097743.png
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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  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIOB和AFIO时钟
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:45 | 显示全部楼层
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： 907586037b801b67ee.png
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 22:56 | 显示全部楼层
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：
899886037b81a3e706.png
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:00 | 显示全部楼层
部分解释：
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  1. #define GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST      ((uint32_t)0x00300100)  /*SWD使能、JTAG使能但是不包括JNRST引脚 */
    

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

  3. #define GPIO_Remap_SWJ_Disable      ((uint32_t)0x00300400)  /*SWD与JTAG全部失能 */
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:02 | 显示全部楼层
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。
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:03 | 显示全部楼层
初始化代码：
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  1. void BeeInit(void)
    

  2. {
    

  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  4.     
    

  5.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    

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

  7.     
    

  8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;//定义管脚
    

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

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

  11.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    

  12.     
    

  13.   //  BeeOff();//设置初始化引脚状态，蜂鸣器上电时关闭
    

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

  15. }
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:03 | 显示全部楼层
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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  1. void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
    

  2. {
    

  3.   /* Check the parameters */
    

  4.   assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
    

  5.   assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
    

  6.   
    

  7.   GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
    

  8. }

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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:05 | 显示全部楼层
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：
复制
  1. void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
    

  2. {
    

  3.   /* Check the parameters */
    

  4.   assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
    

  5.   assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
    

  6.   
    

  7.   GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
    

  8. }
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:07 | 显示全部楼层
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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  1. #define BeeOff() GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_4);
    

  2. #define BeeOn() GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_4);
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 楼主| 雨果喝水 发表于 2021-2-25 23:08 | 显示全部楼层
51底层的移植：
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  1. void BeeScan(u8 ms)//中断扫描函数，ms值与定时器定时值有关
    

  2. {
    

  3.     if(BeepTimer > 0)
    

  4.     {
    

  5.         BeepTimer -= ms;
    

  6.         if(BeepTimer <= 0)
    

  7.         {
    

  8.             BeeOff();
    

  9.             BeepTimer = 0;
    

  10.         }
    

  11.     }
    

  12. }
    


  13. 

  14. void Beep(s32 time)
    

  15. {
    

  16.     BeepTimer = time;
    

  17.     
    

  18.     if(BeepTimer == 0)
    

  19.     {
    

  20.         BeeOff();
    

  21.     }
    

  22.     else
    

  23.     {
    

  24.         BeeOn();
    

  25.     }
    

  26. }
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