2019年08月01日 | STM32实战五 板载LED显示数据

写到第五章，终于有可以看见的结果了。不过磨刀不误砍柴功。正因为前面的基础，才有今天的成果，而且有一定的实用价值。封装一个BoardLED类，主要功能是利用板载LED显示数据，类似于 Morse code 电报码，以点亮时间的长短表示二进制数据的0和1，最多4位二进制，十进制15，可以扩展到更多。下面的程序显示主循环周期时间，单位1us，实际上可以用来显示设置运行状态。购买或开发不同的开发板，LED对应的脚号不同，修改程序对应的IO号即可。

 BoardLED.h 代码中用到了前几章的封装类，需要前面的原程序，全部做完以后做一个总的封包，上传到资源库中。

#ifndef __BOARDLED__

#define __BOARDLED__

extern "C" { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段

#pragma diag_remark 368 //消除 warning:  #368-D: class "" defines no constructor to initialize the following:

#include "stm32f10x.h"

#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告

}

#include "GeneralTimer.h"

#include "IO.h"

class BoardLED : public IO

{

// Construction

public:

BoardLED(GeneralTimer * pTimer);

// Properties

public:

GeneralTimer * m_pTimer; // 定时器

u16 m_nNum; // 要显示的数

u16 m_nCurrent; // 当前显示的位

private:

// Methods

public:

void showNumber(void); // 四位二进制形式显示m_nNum

void showLED(u16 nPin, u8 nOn); // 开关LED

// Overwrite

public:

};

#endif

 BoardLED.cpp

/**

  ******************************************************************************

  * @file BoardLED.cpp

  * @author Mr. Hu

  * @version V1.0.0 STM32F103VET6

  * @date 05/20/2019

  * @brief 板载LED

  * @IO

  * PB13 板载LED2，不同的开发板，端口不同，做相应调整

  * PE14 板载LED3

  * m_t[0] 定时器m_pTimer中的计数1

  ******************************************************************************

  * @remarks

  * 从IO类继承，初始化对应端口

  * LED2长短编码形式显示二进制数据，短是0，长是1

  * 只显示m_nNum的低四位

  */ 

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

extern "C" { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段

#pragma diag_remark 368 //消除 warning:  #368-D: class "" defines no constructor to initialize the following:

#include "stm32f10x_tim.h"

#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告

}

#include "GeneralTimer.h" // 通用定时器

#include "BoardLED.h"

/**

  * @date 05/20/2019

  * @brief  板载LED类

: * IO(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14, GPIO_Mode_Out_PP, 1)

  * 初始化板载LED对应端口，不同的开发板，端口不同，做相应调整，

  * 最后一个参数1表示初始化为上拉

  * @param pTimer，指向通用定时器类对象

  * @retval None

  */

BoardLED::BoardLED(GeneralTimer * pTimer)

: IO(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14, GPIO_Mode_Out_PP, 1) // 初始化板载LED对应端口，不同的开发板，端口不同，做相应调整，最后一个参数1表示初始化为上拉

, m_pTimer(pTimer) // 保存定时器

, m_nNum(0) // 要显示的数，0-15

, m_nCurrent(0x8) // 当前显示的位，最多4位

{

}

/**

  * @date 05/20/2019

  * @brief  以二进制形式显示m_nNum指定的数据

: * LED2点亮时间的长短表示二进制位，短是0，长是1，最大二进制数1111，十进制15。

  * @param None

  * @retval None

  */

void BoardLED::showNumber(void)

{

u32 & tim = m_pTimer->m_t[0]; // 定时时间

if(tim)

return; // 只有计数到0才显示

u8 level = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);

if(level) // 当前是高电平，LED不亮

{

GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13); // 设置高电平，点亮

tim = (m_nCurrent & m_nNum) ? 500 : 5; // 当前二进制位是1，显示500ms，如果二进制位是0显示200ms秒

m_nCurrent >>= 1; // 移到下一位

}

else // 当前是低电平，LED亮

{

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13); // 设置高电平，熄灭

if(!m_nCurrent) // 数据显示完毕，暗1.5秒

{

tim = 1500; // 延时1500ms

m_nCurrent = 0x8; // 初始化当前位到最高位

}

else // 二个二进制位中间，暗500ms

tim = 500;

}

}

/**

  * @date 05/20/2019

  * @brief  板载LED点亮和熄灭

  * @param nPin，端口号，PB13 和/或 PB14

  * @param nOn，0灭，1亮

  * @retval None

  */

void BoardLED::showLED(u16 nPin, u8 nOn)

{

if( nOn )

GPIO_ResetBits(GPIOB, nPin); // 点亮

else

GPIO_SetBits(GPIOB, nPin); // 熄灭

}

Main.h 文件中还没有实际内容

#ifndef __MAIN__

#define __MAIN__

extern "C" { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段

#pragma diag_remark 368 //消除 warning:  #368-D: class "" defines no constructor to initialize the following:

#include "stm32f10x.h"

#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告

}

#endif

Main.cpp 主入口程序，所列端口有些是以后用的。程序实现两个功能，一是计算主循环周期，二是设置两个板载按键，按下时LED3点亮，并具有防抖动和抗干扰功能。

/**

  ******************************************************************************

  * @file  Main.cpp

  * @author  Mr. Hu

  * @version  V1.0.0 STM32F103VET6

  * @date  05/18/2019

  * @brief  程序入口

* @io

* TIM3 PWM

* TIM4 Encode

* TIM7 通用定时器

* ADC1 ADC

* DAC1

* DAC2

*

* PA0-PA3 ADC

* PA4 DAC1输出

* PA5 DAC2输出

* PA6 PWM1

* PA7 PWM2

* PA9 板载串口

* PA10 板载串口

* PA13 板载JLINK占用

* PA14 板载JLINK占用

* PA15 板载JLINK占用

*

* PB1 板载SW2

* PB3 板载JLINK占用

* PB4 板载JLINK占用，部分映像的通道1不能用，所以用了没有得映像

* PB5 PWM

* PB6 编码器 A

* PB7 编码器 B

* PB8 板载CAN

* PB9 板载CAN

* PB10 板载RS485

* PB11 板载RS485

* PB13 板载LED2

* PB14 板载LED3

* PB15 板载SW3

*

* PC4 板载RS485

* PC5 板载RS485

******************************************************************************

  * @remarks

  *

  */ 

extern "C" { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段

#pragma diag_remark 368 //消除 warning:  #368-D: class "" defines no constructor to initialize the following:

#include "stm32f10x_tim.h"

#include "stm32f10x_dac.h"

#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告

}

#include "stm32f10x_adc.h"

#include "IO.h"

#include "Timer.h"

#include "GeneralTimer.h"

#include "BoardLED.h"

#include "Main.h" 

/**

  * @date   05/18/2019

  * @brief  主入口，主循环

  *     如果不正常运行，可能是栈设置不够 startup_stm32f10x_hd.s Stack_Size EQU 0x600

  * @param  None

  * @retval None

*/

int main(void)

{

SystemInit(); // 配置系统时钟为72M

GeneralTimer tim(TIM2); // 通用定时器，实际用TIM7，不占用IO，但软件仿真只有1-4，所以选2

BoardLED boardLED( &tim ); // 板载LED

// 板载按键，PB1 SW2, PB2 SW3，不同的板子不一样。

IO key(GPIOB, GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_15, GPIO_Mode_IPU, 2); // GPIOx, nPin, GPIO_Mode_IPU 上拉, 2 输入时无效

// 使能按键滤波

//tim.inb[1].level = 1; // SW2 PB1 上拉

tim.inb[1].enable = 1; // SW2 PB1 使能

//tim.inb[15].level = 1; // SW3 PB15 上拉

tim.inb[15].enable = 1; // SW3 PB15

u32 loopCount = 0; // 主循环计数

while(1)

{

tim.loop(); // 必须放在主循环的第一行，按键滤波和上下沿微分。

// LED

// 测试时间

loopCount++;

if( !tim.m_t[2] ) // 定时器2

{

tim.m_t[2] = 1000; // 延时1000ms

boardLED.m_nNum = 1000 * 1000 / loopCount; // 计算循环周期，1000*1000对应周期单位是1us，100*1000是10us，以此类推。

if( boardLED.m_nNum > 0xf )

boardLED.m_nNum = 0xf; // 大于15时，显示15

loopCount = 0;

}

boardLED.showNumber(); // 显示四位二进制boardLED.m_nNum，用了m_t[0]

// 开关LED

if( tim.inb[1].down | tim.inb[15].down ) // 两个板载开关的下降沿

{

boardLED.showLED(GPIO_Pin_14, 1); // 点亮LED3

}

else if( tim.inb[1].up | tim.inb[15].up ) // 两个板载开关的上升沿

{

boardLED.showLED(GPIO_Pin_14, 0); // 熄灭LED3

}

}

}

把实战三、四、五的源程序加在一起，编译下载到单片机中，会看到LED【长短长短】有节奏的显示二进制1010，说明主循环周期是6us，软件仿真示波器显示如下，低电平是点亮。

不同的开发板，数据会不同，如果全部是0或全部是1表示溢出，修改Main.cpp中的量程，【1000*1000对应周期单位是1us，100*1000是10us，以此类推。】，如果都是0，这个数加大，否则减小。这种显示方式还有一个更好的用途就是显示错误代码，0表示正常，1-15表示各种异常，当然还可以用作其它用途。