藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請(qǐng)大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問(wèn)。

謹(jǐn)以此文和我去年前的一篇藍(lán)橋杯單片機(jī)的教程構(gòu)成電子類的青銅雙壁.

國(guó)信長(zhǎng)天單片機(jī)競(jìng)賽訓(xùn)練之原理圖講解及常用外設(shè)原理（遺失的章節(jié)-零）_昊月光華的博客-CSDN博客

時(shí)鐘樹

串口重定向：printf輸出

動(dòng)態(tài)點(diǎn)燈(點(diǎn)燈大師)

按鍵(常用狀態(tài)機(jī)）

同一時(shí)刻對(duì)多個(gè)按鍵按下進(jìn)行判斷

系統(tǒng)滴答定時(shí)器Systick(了解)

*ADC的DMA多通道采樣+平均濾波處理（多通道使用)

*串口的DMA+空閑中斷不定長(zhǎng)接受任意類型的數(shù)據(jù)(高效且簡(jiǎn)潔）

定時(shí)器通道的輸入捕獲(采集頻率和占空比)

運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)更改PWM的頻率

PWM波的生成

IIC讀寫epprom

擴(kuò)展板之ds18b20溫度傳感器

擴(kuò)展板之dht11溫度傳感器

擴(kuò)展板之三位數(shù)碼管

擴(kuò)展板之ADC按鍵

擴(kuò)展板之三軸加速度傳感器

擴(kuò)展板之光敏電阻DO&AO

擴(kuò)展板之兩路AD采集

?擴(kuò)展板之頻率測(cè)量PUS1,PUS2,PWM1,PWM2

時(shí)鐘樹

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

串口重定向：printf輸出

注意:

勾選微庫(kù).若發(fā)現(xiàn)根本進(jìn)不了main函數(shù)里面一般是這個(gè)原因.
包含#include "stdio.h"

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

int fputc(int ch,FILE * f )
{
    HAL_UART_Transmit(&huart1,  (uint8_t *)&ch,1,0xff);
    
    return ch;
    
}

動(dòng)態(tài)點(diǎn)燈(點(diǎn)燈大師)

u8 LEDINDEX[]= {0X00,1<<0,1<<1,1<<2,1<<3,1<<4,1<<5,1<<6,1<<7};
u8 LEDDT[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0};

void led_display(u8 ds)
{
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,0xff<<8,GPIO_PIN_SET);
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
    
    
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,ds<<8,GPIO_PIN_RESET);
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
       HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
     
}
void led_scan(){
    int ds = 0;
    for(int i = 0 ;i < 4;i++)
    {
        ds|=LEDINDEX[LEDDT[i]];
        
    }
    led_display(ds);
}

運(yùn)行期間只需要更改LEDDT的值就行,LEDDT沒(méi)有順序，表示最多同時(shí)點(diǎn)亮的燈的數(shù)目。

按鍵(常用狀態(tài)機(jī)）

（狀態(tài)機(jī)，假設(shè)同時(shí)只有一個(gè)按鍵按下，無(wú)論長(zhǎng)按還是短按都只判斷按下，記作一次）這個(gè)代碼只能一次性判斷一個(gè)按鍵按下，無(wú)法對(duì)同一時(shí)刻多個(gè)按鍵按下進(jìn)行判斷,一般這個(gè)代碼就夠用了）

使用定時(shí)器7，配置為20ms進(jìn)入一次回調(diào)函數(shù)。這種我認(rèn)為是日常中比較常用的按鍵操作，因?yàn)橐郧皩?duì)51單片機(jī)按鍵掃描的記憶，故回顧了下。

#define ReadB1  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define ReadB2  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define ReadB3  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define ReadB4  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
u8 key_state= 0;
u8 rkey = 0;
u8 key = 0;

void  HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    
    if(htim->Instance == TIM2)
    {
        LedFlusht++;
        if(time++ == 1000)
        {
            time = 0;
            LEDDT[1] = LEDDT[1]?0:1;
            
            
        }
        
    
        
    }
    else if(htim->Instance == TIM7)
    {
        
        //執(zhí)行按鍵掃描
        switch(key_state)
        {
            
            case 0:
                if(!ReadB1 || !ReadB2 ||!ReadB3 || !ReadB4)
                {
                    key_state = 1;
  
                }
                break;
            case 1:
                  if(!ReadB1 || !ReadB2 ||!ReadB3 || !ReadB4)
                {
                    key_state = 2;
                    if(!ReadB1) key = 1;
                    else if(!ReadB2) key=2;
                    else if(!ReadB3) key=3;
                    else if(!ReadB4) key =4;
                    rkey = key;
  
                }
                else 
                {
                    
                    key_state = 0;
                    key = 0;
                    
                }
                break;
            case 2:
                rkey = 0;//在只需要判斷按下之后，不管長(zhǎng)按短按(有沒(méi)有松開)都試做按下一次
                if(!ReadB1 || !ReadB2 ||!ReadB3 || !ReadB4)
                {
                    
                }
                else 
                {
                    key = 0;
                    key_state= 0;
                    
                }
                break;
            
            
        }
        
        
        keyAction();
        
        
        
        
    }
    
    
}

同一時(shí)刻對(duì)多個(gè)按鍵按下進(jìn)行判斷

原理:把按鍵定義成一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量：


typedef struct Key{
    u16 keytime;
    u8 keystate;
    bool sflag;
    bool lflag;
    bool state;

}Key;

按鍵掃描:(按下小于500ms屬于短按，大于500ms屬于長(zhǎng)按) ，按鍵掃描函數(shù)單獨(dú)用一個(gè)定時(shí)器，每10ms產(chǎn)生一次中斷去執(zhí)行，這也就是為什么keytime+=10的原因.

#define ReadB1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define ReadB2 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define ReadB3 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define ReadB4 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)

 void key_scan()
{
    
    keys[0].state =  READB1;
    keys[1].state =  READB2;
    keys[2].state =  READB3;
    keys[3].state =  READB4;
    
    for(int i = 0 ; i < 4 ;i++)
    {
        switch(keys[i].keystate)
        {
            
            case 0:
                 if( !keys[i].state){
                     keys[i].keystate =1;
                     
                 }
                break;
            case 1:
                  if(!keys[i].state){
                     keys[i].keystate =2;
                     
                 }
                  else 
                      keys[i].keystate = 0;
                break;
            case 2:
                if(!keys[i].state)
                {
                    
                    keys[i].keytime+=10;
                   
                }
                else 
                {
                        if(keys[i].keytime > 500)
                        {
                            keys[i].lflag = 1;
                        }
                        else 
                            keys[i].sflag = 1;
                        
                        
                        keys[i].keytime = 0;
                        keys[i].keystate=0;
                        
                    
                    
                }    
                break;
            default:
                break;
            
            
        }   
    }  
}

//串口測(cè)試代碼
void keywork(void)
{
    
    if(keys[0].sflag)
    {
        
        printf("0\r\n");
        keys[0].sflag = 0;
        
    }
    else if(keys[0].lflag)
    {
        
        printf("long 0\r\n");
        keys[0].lflag = 0;
    }
     if(keys[1].sflag)
    {
        
        printf("1\r\n");   keys[1].sflag = 0;
        
    }
    
    
      else if(keys[1].lflag)
    {
        
        printf("long 1\r\n");
        keys[1].lflag = 0;
    }
    
    
    
    
    
    
     if(keys[2].sflag)
    {
        
        printf("2\r\n");
           keys[2].sflag = 0;
    }
     if(keys[3].sflag)
    {
        
        printf("3\r\n");
           keys[3].sflag = 0;
        
    }
    
    
    
}

邏輯處理: 處理完后sflag （短按標(biāo)志)或lflag(長(zhǎng)按標(biāo)志)記得清零處理。

系統(tǒng)滴答定時(shí)器Systick(了解)

HAL_GetTick() 函數(shù)是 STM32 微控制器 HAL（硬件抽象層）庫(kù)提供的函數(shù)。它返回當(dāng)前以毫秒為單位的節(jié)拍計(jì)數(shù)。默認(rèn)情況下，系統(tǒng)定時(shí)器每1ms生成一個(gè)中斷以更新節(jié)拍計(jì)數(shù)。因此，在大多數(shù)情況下，每個(gè)節(jié)拍的速率為1ms。

此函數(shù)可用于實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間的操作，例如延遲、超時(shí)和任務(wù)調(diào)度。通過(guò)比較當(dāng)前節(jié)拍計(jì)數(shù)與之前保存的值，可以確定自那個(gè)事件以來(lái)經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

例如，要?jiǎng)?chuàng)建100ms的延遲，您可以使用 HAL_GetTick() 保存當(dāng)前節(jié)拍計(jì)數(shù)，然后在循環(huán)中等待，直到保存的節(jié)拍計(jì)數(shù)和當(dāng)前節(jié)拍計(jì)數(shù)之間的差達(dá)到100ms。

uint32_t startTick = HAL_GetTick(); while ((HAL_GetTick() - startTick) < 100);

請(qǐng)注意，當(dāng)節(jié)拍計(jì)數(shù)達(dá)到其最大值（0xFFFFFFFF）后，它會(huì)繞回，并且在計(jì)算長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的時(shí)間時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。

我們使用DHT11,DS18B20需要用到的us級(jí)延時(shí)就需要通過(guò)systick來(lái)實(shí)現(xiàn)。

HAL_GetTick(); 獲取當(dāng)前節(jié)拍.默認(rèn)是1ms產(chǎn)生1個(gè)tick(節(jié)拍），則systick的計(jì)數(shù)值1ms發(fā)生溢出產(chǎn)生中斷，

systick的默認(rèn)中斷函數(shù):(每次中斷溢出則增加節(jié)拍 ”Tick“)

Systick的主頻:

SysTick定時(shí)器的主頻取決于所使用的系統(tǒng)時(shí)鐘（HCLK）頻率和它的分頻系數(shù)。在STM32微控制器中，SysTick定時(shí)器的時(shí)鐘源可以配置為HCLK/8或HCLK。

如果SysTick定時(shí)器的時(shí)鐘源被配置為HCLK/8，則SysTick定時(shí)器的主頻將為HCLK/8。例如，如果HCLK的頻率為72MHz，則SysTick定時(shí)器的主頻將為9 MHz。

如果SysTick定時(shí)器的時(shí)鐘源被配置為HCLK，則SysTick定時(shí)器的主頻將為HCLK。例如，如果HCLK的頻率為72MHz，則SysTick定時(shí)器的主頻將為72 MHz。

需要注意的是，SysTick的主頻越高，計(jì)數(shù)器溢出的時(shí)間間隔就越短，因此可以獲得更高的精度和分辨率。但是，SysTick的主頻和計(jì)數(shù)器位數(shù)的組合也會(huì)影響 SysTick 的最大定時(shí)周期。

systick的時(shí)鐘源一般被設(shè)置為AHB總線上的時(shí)鐘頻率,比如常見的80MHZ.

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

配置systick的時(shí)鐘頻率 HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig()?

兩種選擇 HCLK 或 HCLK/8?

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

?溢出時(shí)間判斷:SYSTICK->LOAD的裝載值為79999，所以:

產(chǎn)生一次中斷的時(shí)間為:1/(80M-1)*(79999+1) =1/10^3 = 1ms

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

默認(rèn)的SYSTICK中斷函數(shù):

/**
  * @brief This function handles System tick timer.
  */
__weak void SysTick_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
  HAL_IncTick();
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function is called to increment a global variable "uwTick"
  *        used as application time base.
  * @note In the default implementation, this variable is incremented each 1ms
  *       in SysTick ISR.
  * @note This function is declared as __weak to be overwritten in case of other
  *      implementations in user file.
  * @retval None
  */
__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick += uwTickFreq;
}

?把SYSTICK做定時(shí)用，重寫systick的中斷函數(shù).(節(jié)省定時(shí)器,一般情況下，我們都不會(huì)這樣去做，因?yàn)镺S會(huì)把它作為時(shí)基，而我們的一些ms級(jí)延時(shí)也要得益改變systick的頻率得到)

此時(shí)需要把原來(lái)的SysTick_Handler標(biāo)記為weak。不好的地方在于每次生成代碼都需要改.

這一點(diǎn)純屬當(dāng)拓展知識(shí)去用，知道可以這么干就可以了.

void SysTick_Handler(void)
{
    
     HAL_IncTick();
    static uint32_t ick = 0;   // 定義靜態(tài)變量tick，記錄自系統(tǒng)啟動(dòng)以來(lái)經(jīng)過(guò)的毫秒數(shù)
    ick++;                     // 每次中斷觸發(fā)時(shí)tick值加1
    if (ick == 1000) {         // 如果tick值等于1000，則表示已經(jīng)過(guò)了1秒鐘
        // TODO: 執(zhí)行每秒鐘需要執(zhí)行的任務(wù)
        ick = 0;               // 將tick值重置為0，開始新的計(jì)數(shù)
        printf("hello world\r\n");
    }
}

*ADC的DMA多通道采樣+平均濾波處理（多通道使用)

比賽實(shí)際上用單通道就可以,每次采樣需要指定adc的通道.

STM32基于hal庫(kù)的adc以DMA的多通道采樣以及所遇問(wèn)題解決_stm32 hal adc dma_昊月光華的博客-CSDN博客

*串口的DMA+空閑中斷不定長(zhǎng)接受任意類型的數(shù)據(jù)(高效且簡(jiǎn)潔）

(記得數(shù)據(jù)寬度設(shè)置為1個(gè)字節(jié) 8位)

若是hal庫(kù)的版本并不是特別的新，那么還是用串口接受中斷+空閑中斷吧,我這邊測(cè)試1.3的固件包是可以用DMA的那個(gè)空閑中斷函數(shù) ，如：

   HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1,Rx1Buf,200); //串口1開啟DMA接受

基于HAL庫(kù)的STM32的串口DMA發(fā)送數(shù)據(jù)（解決只發(fā)送一次數(shù)據(jù)）及DMA+空閑中斷接受數(shù)據(jù)_hal 串口dma發(fā)送_昊月光華的博客-CSDN博客

定時(shí)器通道的輸入捕獲(采集頻率和占空比)

對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行捕獲，算出求頻率和占空比.設(shè)置定時(shí)器的頻率的1M用來(lái)對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，假設(shè)輸入脈沖一個(gè)周期的計(jì)數(shù)值為t(從一個(gè)脈沖的上升沿到下一個(gè)脈沖的上升沿).則頻率計(jì)算為? ?1000000 /? t? .

比如對(duì)PA15信號(hào)發(fā)生器.

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

?配置(PA15接脈沖發(fā)生器測(cè)出來(lái)的占空比大概為50%。

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    
    static u16 t = 0;
    static u16 d = 0;
    if(htim->Instance == TIM2)
    {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
        {
            LEDDT[0]=1;
            t = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1)+1;
            freq = 1000000 / t;
            duty = (float)d/t*100;
            
        }
        
        else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
              LEDDT[1]=2;
            d =  HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_2)+1;
        }
        
        
    }
}

?通過(guò)按鍵打印

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)更改PWM的頻率

pwm的頻率 = 定時(shí)器的頻率/autoreload的值.其中定時(shí)器的頻率 = 時(shí)鐘頻率/分頻系數(shù).

之前參加過(guò)藍(lán)橋杯單片機(jī)的相信有過(guò)經(jīng)歷:用定時(shí)器去實(shí)習(xí)pwm波:

記得我們是如何實(shí)現(xiàn)的？

假設(shè)定時(shí)器的頻率是1M.每1us計(jì)數(shù)值加1,若設(shè)置為1000個(gè)計(jì)數(shù)值后溢出則產(chǎn)生一次中斷，則1ms進(jìn)入一次中斷,在中斷函數(shù)內(nèi),我們讓其定義一個(gè)變量，讓其加到200后歸0,其中前100ms設(shè)置為高電平，后100ms設(shè)置為低電平,則周期為200ms，頻率為1/200ms=5HZ,占空比為50%。（假設(shè)有效電平為高電平).

再回到STM32來(lái)，這里的autoreload就是計(jì)數(shù)值，一個(gè)計(jì)數(shù)的時(shí)間是1/定時(shí)器的頻率。則PWM的頻率為1??/? ?[autoreload*1/定時(shí)器的頻率) ]? = 定時(shí)器的頻率/ autoreload .證明完畢.

我們通過(guò)更改autoreload的值去動(dòng)態(tài)的更改pwm的頻率,需要注意的是當(dāng)autoreload的值發(fā)生改變,需要重新去計(jì)算占空比。占空比 = TIM15->CCR1 /autoreload .

//改變PWM的頻率且穩(wěn)定占空比保持不變 以TIM15->CCR1為例
void changePwmFreqAndkeepDuty(float duty,u16 autoloadval)
{
    
        extern TIM_HandleTypeDef htim15;
        TIM15->CCR1 = duty*autoloadval;
        printf("new freq: %d\r\n",10000/autoloadval);
        __HAL_TIM_SetAutoreload(&htim15,autoloadval-1);
        HAL_TIM_GenerateEvent(&htim15, TIM_EVENTSOURCE_UPDATE);
    
   
}

通過(guò)按鍵觸發(fā)更改

按鍵觸發(fā)的demo

if(keys[0].sflag)
    {
        
        static  u8 t =0;
        t++;
        static bool flag = false;
        if( t == 100) t=0;
         
       void changePwmFreqAndkeepDuty(float duty,u16 autoloadval);
        
        flag =!flag;
        if(flag)    changePwmFreqAndkeepDuty(0.8,50);
        else changePwmFreqAndkeepDuty(0.5,100);
     
        printf("0\r\n");
        keys[0].sflag = 0;
        
    }

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

PWM波的生成

相信看到這，PWM的產(chǎn)生原理已經(jīng)很清楚了,用cubeMX配置將會(huì)更加清楚.

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

?一個(gè)定時(shí)器可以配置多個(gè)通道產(chǎn)生多組PWM波.

?開啟PWM波：

   HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim15,TIM_CHANNEL_1);

更改PWM的值(如TIM15) TIM15->CCR1 =XXX (表示TIM15的通道1）

IIC讀寫epprom

需要注意在讀數(shù)據(jù)時(shí)，需要主機(jī)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)表示。以及需要初始化.

 I2CInit(void);

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

//EEPROM讀寫代碼
void eeprom_write(unsigned char *pucBuf, unsigned char ucAddr, unsigned char Size)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	
	I2CSendByte(ucAddr);	
	I2CWaitAck();
	
	while(Size--)
	{
		I2CSendByte(*pucBuf++);
		I2CWaitAck();	
	}
	I2CStop();
	 
}

void eeprom_read(unsigned char *pucBuf, unsigned char ucAddr, unsigned char Size)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	
	I2CSendByte(ucAddr);	
	I2CWaitAck();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1);
	I2CWaitAck();
	
	while(ucNum--)
	{
		*pucBuf++ = I2CReceiveByte();
		if(Size)
			I2CSendAck();	
		else
			I2CSendNotAck();
	}
	I2CStop();	
}

擴(kuò)展板之ds18b20溫度傳感器

驅(qū)動(dòng)代碼比賽官方會(huì)給出.只需要自己寫一個(gè)讀取溫度的函數(shù)就行.給出的驅(qū)動(dòng)有個(gè)不穩(wěn)定的因素，那就是delay_us（)這個(gè)延時(shí)函數(shù)沒(méi)有重寫。驅(qū)動(dòng)是以80M做的一個(gè)微秒級(jí)延時(shí),當(dāng)在更改系統(tǒng)時(shí)鐘頻率時(shí)則有大問(wèn)題(因?yàn)橹噶钪芷跁?huì)隨著系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率而變化！),同樣的,DHT11的驅(qū)動(dòng)也有這個(gè)問(wèn)題.，這完全是讓學(xué)生專注于與邏輯業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn),驅(qū)動(dòng)能跑就行(記得設(shè)置系統(tǒng)主頻為80M).

資源包給的延時(shí)函數(shù):

#define Delay_us(X)  delay((X)*80/5)

void delay(unsigned int n)
{
    while(n--);
}

跳線帽連接 P4 與 P3 的 TDQ進(jìn)行連接.

main函數(shù)中調(diào)用初始化:

  ds18b20_init_x();

讀取溫度

float ds18b20_read(void)
{
    
    unsigned char  th,tl;
    unsigned short res;
    ow_reset();
    ow_byte_wr(0xcc);
    ow_byte_wr(0x44);
    
    
     ow_reset();
    ow_byte_wr(0xcc);
    ow_byte_wr(0xbe);
    
    tl =    ow_byte_wr(0xff);
    th =     ow_byte_wr(0xff);
    
    res=(th<<8)|tl;
    
    return res*0.0625;
    
    
    
}

擴(kuò)展板之dht11溫度傳感器

每次讀取完后的下一次讀取則會(huì)失敗，這不是我們的問(wèn)題。只需要得到在它正確讀取時(shí)的值就行。

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

dht11比賽賽點(diǎn)資料包(14屆)給的驅(qū)動(dòng)代碼只給了2個(gè)函數(shù),兩個(gè)改變DQ輸入輸出的函數(shù)。。。

dht11_hal.h

#ifndef __DHT11_HAL_H
#define __DHT11_HAL_H

#include "stm32g4xx_hal.h"

#define HDQ		GPIO_PIN_7

 
 
		 

typedef struct {
	
    float temp;
    float humi;
    
}dht11Data;

void dht11Init(void);
int Readdht11(void);


#endif

dht11_hal.c

#include "dht11_hal.h"

#define  OUTDQLOW		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, HDQ, GPIO_PIN_RESET)
#define OUTDQHIGH      HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, HDQ, GPIO_PIN_SET)
#define READDQ          HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,HDQ)
dht11Data dht11;

//
static void usDelay(uint32_t us)
{
	uint16_t i = 0;
	while(us--){
		i = 30;
		while(i--);
	}
}

//
void outDQ(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	
	GPIO_InitStructure.Pin = HDQ;
	GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
 
}

//
void inDQ(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	GPIO_InitStructure.Pin = HDQ;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
	GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

//
void dht11Init(void)
{
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	outDQ();
    OUTDQHIGH;
}

//
uint8_t recData(void)
{
	uint8_t i,temp=0,j=220;
	
	for(i=0; i<8; i++){
		
		while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,HDQ));
		usDelay(40);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,HDQ))
		{
			temp=(temp<<1)|1;
			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,HDQ)&&(j--));	
		}	
		else
		{
			temp=(temp<<1)|0;
		}
	}
	return temp;
}

//復(fù)位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{
    outDQ(); 	//設(shè)置為輸出
    OUTDQLOW;
    HAL_Delay(20);	//拉低至少18ms
    OUTDQHIGH;
    usDelay(60);     	//主機(jī)拉高20~40us
}

//等待DHT11的回應(yīng)
//返回1:未檢測(cè)到DHT11的存在
//返回0:存在
unsigned char DHT11_Check(void)
{
    unsigned char re = 0;
    inDQ();    //設(shè)置為輸入
    while (READDQ && re < 100) //DHT11會(huì)拉低40~80us
    {
        re++;
        usDelay(1);
    };
    if(re >= 100)return 1;
    else re = 0;
    while (!READDQ && re < 100) //DHT11拉低后會(huì)再次拉高40~80us
    {
        re++;
        usDelay(1);
    };
    if(re >= 100)return 1;
    return 0;
}


int Readdht11(void)
{
    
     unsigned char  buf[5];
     unsigned char  i;
    DHT11_Rst();
    if(DHT11_Check() == 0)
    {
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            buf[i] = recData();
        }
        if((buf[0] + buf[1] + buf[2] + buf[3]) == buf[4])
        {
            dht11.humi = buf[0];
             dht11.temp =buf[2];
            
        }
    }
    else return 1;
    return 0;
     
}

擴(kuò)展板之三位數(shù)碼管

使用三個(gè)引腳去驅(qū)動(dòng)三位數(shù)碼管,采用SPI通信的方式

RCLK:? 存儲(chǔ)允許信號(hào)?低電平有效

RCLK是存儲(chǔ)允許信號(hào)(Register Clock signal)。它控制數(shù)碼管何時(shí)實(shí)際顯示存儲(chǔ)在內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)。當(dāng)RCLK信號(hào)拉低時(shí),數(shù)碼管會(huì)更新內(nèi)部寄存器,存儲(chǔ)要顯示的數(shù)據(jù)。當(dāng)RCLK信號(hào)拉高時(shí),數(shù)碼管會(huì)從內(nèi)部寄存器中讀取數(shù)據(jù),并實(shí)際顯示出來(lái)。

SCK: 時(shí)鐘信號(hào)線?

在其下降沿時(shí)開始發(fā)送數(shù)據(jù)

SER是段選通信號(hào)(Segment Enable Register)。它控制數(shù)碼管的哪些段被選通發(fā)光。數(shù)碼管是由多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的,它包含a、b、c、d、e、f、g等7段,以及小數(shù)點(diǎn)段。要顯示某個(gè)數(shù)字,需要選通對(duì)應(yīng)數(shù)字的發(fā)光段。例如,要顯示數(shù)字“2”,需要選通a、b、d、e、g幾個(gè)段。

與數(shù)碼管的通信邏輯: 每次在SCK為低電平時(shí)傳輸數(shù)碼管的段選數(shù)據(jù)位，先傳ds3，再ds2，最后ds1.傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由SN74LS595N進(jìn)行移位.

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

SN74LS595N芯片

????????SN74LS595N是一種8位移位寄存器,也稱為串行輸入并行輸出(SIPO)移位寄存器。它可以將接收的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸出。該芯片的主要特征有:- 8位移位寄存器,用于存儲(chǔ)輸入的串行數(shù)據(jù)并并行輸出- 三態(tài)輸出,可以直接驅(qū)動(dòng)LED或數(shù)碼管段選通- 簡(jiǎn)單的串行數(shù)據(jù)輸入和時(shí)鐘輸入- 高電平電源:5V該芯片常用于LED點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)或數(shù)碼管的段選通驅(qū)動(dòng)。使用此芯片可以大大簡(jiǎn)化外圍電路,減少芯片數(shù)量。

?關(guān)于為什么需要從第三位段選數(shù)據(jù)開始傳輸?

1. SN74LS595N是一種移位寄存器,它會(huì)將輸入的串行數(shù)據(jù)依次存入8個(gè)寄存器位,并在RCLK信號(hào)的跳變沿將這8位數(shù)據(jù)并行輸出。2. 數(shù)碼管的段選通信號(hào)是并行的,依賴這8個(gè)輸出的數(shù)據(jù)選擇點(diǎn)亮相應(yīng)段。3. 所以,第一組輸入的8位數(shù)據(jù)會(huì)存入移位寄存器的最末8位,并第一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)第一個(gè)數(shù)碼管。4. 然后第二組8位數(shù)據(jù)輸入會(huì)將第一組數(shù)據(jù)移到更高8位,自己存入最末8位,并輸出驅(qū)動(dòng)第二個(gè)數(shù)碼管。5. 以此類推,每輸入一組8位數(shù)據(jù),之前的輸出數(shù)據(jù)會(huì)移位8位,新的8位數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)新的數(shù)碼管。（seg信號(hào)->DH#1->DH#2)所以從第三位數(shù)碼管的段選信號(hào)開始)

數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)以及定時(shí)動(dòng)態(tài)掃描，只需要更改smgDT[ ] 數(shù)組內(nèi)的值完成數(shù)碼管的顯示。?




#include "seg.h"


//
uc8 Seg7[17] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71, 0x00};

u8  SmgDT[] ={ 16,16,16};
void SEG_Init(void)
{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct ;
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

//
void SEG_DisplayValue(u8 Bit1,  u8 Bit2, u8 Bit3)
{
    u8 i = 0;
    u8 code_tmp = 0;
    RCLK_L;
    code_tmp = Seg7[Bit3];

    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        SCK_L;
        if(code_tmp & 0x80)
        {
            SER_H;
        }
        else
        {
            SER_L;
        }

        code_tmp = code_tmp << 1;
        SCK_L;
        SCK_H;
    }

    code_tmp = Seg7[Bit2];
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        SCK_L;
        if(code_tmp & 0x80)
        {
            SER_H;
        }
        else
        {
            SER_L;
        }

        code_tmp = code_tmp << 1;
        SCK_L;
        SCK_H;

    }

    code_tmp = Seg7[Bit1];
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        SCK_L;
        if(code_tmp & 0x80)
        {
            SER_H;
        }
        else
        {
            SER_L;
        }

        code_tmp = code_tmp << 1;
        SCK_L;
        SCK_H;

    }

    RCLK_L;
    RCLK_H;
}


void ScanDisplay(void)
{
    
    
    extern u8 smgt;
    if(smgt > 153 ) SEG_DisplayValue(SmgDT[0],SmgDT[1],SmgDT[2]),smgt  = 0;
 
}

擴(kuò)展板之ADC按鍵

原理:通過(guò)讀取adc的值(0-4096之間)來(lái)映射按鍵1到按鍵8。

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

?狀態(tài)機(jī)判斷adc按鍵單擊操作

u8 getadcKey()
{
    
   // 這里的值完全可以試出來(lái)，我也記不住
    if(madc2 < 10)   return 1; 
	if(madc2 < 800)  return 2;
	if(madc2 < 1600) return 3;
	if(madc2 < 2000) return 4;
	if(madc2 < 2700) return 5;
	if(madc2 < 3300) return 6;
	if(madc2 < 3700) return 7;
	if(madc2 < 4000) return 8;
    
    
    return 0;
    
}


u8  readadckey()
{
     
    u8 static keystate =0;
      u8 temp  = 0;
      u8 val = 0;
       switch(keystate)
       {
           
           case 0:
                temp =getadcKey();
                if(temp)keystate = 1;
               break;
           case 1:
                temp =getadcKey();
                if(temp)keystate = 2,val = temp;
                else keystate =0;
               break;
           case 2:
                 temp =getadcKey();             
                 if(!temp)keystate =0;
 
               break;
           default:
               break;
           
           
           
       }
      
    
    return val;
     
    
}

擴(kuò)展板之三軸加速度傳感器

采用IIC通信協(xié)議. 注意，之前用epprom用的也是IIC，三軸加速度傳感器的IIC的兩根線:SCL,SDA是PA4,PA5.

mems.c

#include "i2c.h"
#include "mems.h"


s8 alz[3] ;

//
void LIS302DL_Write(unsigned char reg, unsigned char info)
{
    I2CStart();
    I2CSendByte(0x38);
    I2CWaitAck();
    I2CSendByte(reg);
    I2CWaitAck();
    I2CSendByte(info);
    I2CWaitAck();
    I2CStop();
}

//
uint8_t LIS302DL_Read(uint8_t address)
{
    unsigned char val;
    I2CStart();
    I2CSendByte(0x38);
    I2CWaitAck();

    I2CSendByte(address);
    I2CWaitAck();

    I2CStart();
    I2CSendByte(0x39);
    I2CWaitAck();
    val = I2CReceiveByte();
    I2CSendNotAck();
    I2CStop();

    return(val);
}

//
s8 *Lis302DL_Output(void)
{
    if((LIS302DL_Read(0x27) & 0x08) != 0)
    {

        alz[0] = (LIS302DL_Read(0x29));  //x
        alz[1] = (LIS302DL_Read(0x2B));  //y
        alz[2] = (LIS302DL_Read(0x2D));  //z
    }

    return alz;
}

//
void LIS302DL_Config(void)
{
    //Power up (100Hz data rate)
    LIS302DL_Write(CTRL_REG1, 0x47);
    //HP filter bypassed
//    LIS302DL_Write(CTRL_REG2, 0x00);
//    //FF_WU 1 interrupt send to INT Pad1(open drain) active low
//    LIS302DL_Write(CTRL_REG3, 0xC1);
//    //threshold :0.5 g
//    LIS302DL_Write(FF_WU_THS_1, 0x28);
//    //filter :200ms @100Hz
//    LIS302DL_Write(FF_WU_DURATION_1, 40);
//    //ZLIE event
//    LIS302DL_Write(FF_WU_CFG_1, 0x10);
}

//
uint8_t LIS302DL_Check(void)
{
    if(LIS302DL_Read(0x0f))
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

mems.h

#ifndef __MEMS_H
#define __MEMS_H

#include "main.h"

#define CTRL_REG1 			0x20
#define CTRL_REG2 			0x21
#define CTRL_REG3 			0x22
#define FF_WU_THS_1 		0x32
#define FF_WU_DURATION_1 	0x33
#define FF_WU_CFG_1 		0x30
#define STATUS_REG 			0x27


uint8_t LIS302DL_Check(void);
void LIS302DL_Config(void);
s8  *Lis302DL_Output(void);

#endif

擴(kuò)展板之光敏電阻DO&AO

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

?原理: 把RP7(電位器)處得到的電壓值與3處的電壓值進(jìn)行比較器輸出得到DO.AO則直接進(jìn)行adc采樣再數(shù)模轉(zhuǎn)換得到電壓。

DO:讀取數(shù)字量，非常簡(jiǎn)單，直接讀取PA3的引腳電平得出。通過(guò)轉(zhuǎn)到電位器R7判斷是否讀取正確。

         if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3) )
        {
            LCD_DisplayStringLine(Line7, (u8 *)"       DO:High     ");
        }
        else
        {
            LCD_DisplayStringLine(Line7, (u8 *)"       DO:Low      ");
        }

AO:讀取模擬量，本質(zhì)就是讀取adc的值.

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

擴(kuò)展板之兩路AD采集

藍(lán)橋杯嵌入式STM32G431RBT6競(jìng)賽指南與模板——最后的絕唱

這里用到的是同一個(gè)adc的兩個(gè)通道，完全可以用我上面的adc的dma的多通道采集實(shí)現(xiàn).擴(kuò)展板給的例程代碼相當(dāng)于每次都初始化一遍adc，然后再單通道采集。這種方式好處在于易于理解，而用adc的dma多通道則方便多了。

給出非DMA的單通道采集，當(dāng)多通道使用則每次更改adc的配置參數(shù)并重新初始化adc.

u16 getadc(u32 ch){ 
 
        ADC_ChannelConfTypeDef _adc = { 0 } ;
        _adc.Channel=ch;
        _adc.Rank=1;
        _adc.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
        _adc.SamplingTime=ADC_SAMPLETIME_640CYCLES_5;
        _adc.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
        _adc.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
        HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2,&_adc);
        HAL_ADC_Start(&hadc2);
        return (u16)HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
}

?擴(kuò)展板之頻率測(cè)量PUS1,PUS2,PWM1,PWM2

頻率測(cè)量與上面定時(shí)器通道的輸入捕獲同理，可獲取脈沖的頻率和占空比.

需要注意的是多路輸入捕獲測(cè)量頻率和多路捕獲PWM的頻率和占空比

基于HAL庫(kù)的STM32單定時(shí)器多路輸入捕獲測(cè)量PWM的頻率和占空比實(shí)現(xiàn)(狀態(tài)機(jī)方式實(shí)現(xiàn))_昊月光華的博客-CSDN博客

基于HAL庫(kù)的STM32的單定時(shí)器的多路輸入捕獲測(cè)量脈沖頻率(外部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn))_昊月光華的博客-CSDN博客文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-467290.html

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