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LAb3-自行车码表

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我是靠谱客的博主 长情钻石，最近开发中收集的这篇文章主要介绍LAb3-自行车码表，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

基于STM32F103C8开发板的嵌入式实验

1、连接USB TO TTL与STM32开发板:

这里写图片描述
- ①　USB TO TTL端：
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- ②　STM32端：
连接GNN和VCC：
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连接A9和A10：
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  • ③　STM32开发板：
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  • ④　按钮与面包板：
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2、STM32CubeMX准备：

  • ①　安装STM32CubeMX：
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  • ②　新建工程：
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  • ③　选择核心板的型号STM32F103C8：
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  • ④　点击Help选项中的Install New Libraries进入库管理界面：
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  • ⑤　下载cube库：
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  • ⑥　由于在线下载太慢，还出错，最后选择手动导入cube库：

下面两个包顺序导入
这里写图片描述
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- ⑦　点击Project选项卡的setting，进入项目设置页面，填写项目相关信息（名称，位置以及工具链）：
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- ⑧　选择接口，配置UART1：
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- ⑨　点击代码生成按钮：
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3、安装Keil5：

4、 编写Cube程序，配置UART0为9600,8n1，上电后向串口输出“Hello”，在PC上通过串口软件观察结果：

  • ①　实验中要用到PWR、TIM、UART，所以需要在stm32f1xx_hal_conf.h的开始解除对这些宏的注释：
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  • ②　配置uart，配置USART1，波特率为9600,8n1：
    这里写图片描述
void UART0_Init(UART_HandleTypeDef UartHandle){
//配置UART1
UartHandle.Instance = USART1;
//设置波特率为9600
UartHandle.Init.BaudRate = 9600;
UartHandle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
UartHandle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
UartHandle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
UartHandle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
UartHandle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
//初始化UART
HAL_UART_Init(&UartHandle);
}
  • ③　在文件stm32f1xx_hal_msp.c中配置GPIO引脚：
    这里写图片描述
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
if(huart->Instance==USART1)
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
//配置GPIO引脚
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
}

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- ④　main函数修改：
这里写图片描述

int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
UART_HandleTypeDef UartHandle;
//端口设置函数
UART0_Init(UartHandle);
while (1)
{
//向串口传送长度为7的字符串Hello（包括后面的符号）
HAL_UART_Transmit(&UartHandle,(uint8_t*)"Hellorn",7,100);
HAL_Delay(100);
}
}
  • ⑤　 准备编译：设置下图后build生成HEX文件：
    这里写图片描述
    点击build；
  • ⑥　烧录程序：
    下载烧录程序FlyMcu后打开：
    选择待烧录的文件：
    这里写图片描述
    boot0置0，点击开始编程，迅速按下rst：
    这里写图片描述
    这里写图片描述
  • ⑦　串口显示：
    打开putty观察结果：
    这里写图片描述

5、编写Cube程序，配置PA11和PA12为内部上拉到输入模式，在main()函数循环检测PA11按钮按下，并在按钮按下时在串口输出“Pressed”：

  • ①　对PA11和PA12配置为上拉输入模式：
void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
__GPIOA_CLK_ENABLE();
//配置PA11和PA12为上拉输入模式
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
  • ②　在main函数中用HAL_GPIO_ReadPin读取引脚输入：
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
UART_HandleTypeDef UartHandle;
while (1)
{
//通过HAL_GPIO_ReadPin读取引脚输入，判断如果按下按钮PA11，向串口传送数据
if((HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11))==0){
HAL_UART_Transmit(&UartHandle,(uint8_t*)"Pressedrn",7,100);
}
HAL_Delay(100);
}
  • ③　Build后通过FlyMcu烧录（和上一烧录步骤相同），打开Putty，按连接PA11的按键，观察结果：

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6、 编写Cube程序，配置PA12下降沿触发中断，程序中设置两个全局变量，一个为计数器，一个为标识。当中断触发时，计数器加1，并设置标识。在循环中判断标识，如果标识置位则清除标识并通过串口输出计数值：

  • PA12引脚的下降沿触发将会触发中断，进入函数EXTI15_10_IRQHandler，此
    时在函数中调用HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_12)表示查看PA12的值，如果符合条件，则触发HAL_GPIO_EXTI_Callback函数：
  • ①　配置PA12下降沿触发中断：
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
//配置PA12下降沿触发中断
  • ②　设置中断优先级，enable中断向量表处理：
//设置中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn,0,0);
//enable中断向量表处理
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
  • ③　当PA12出现中断时，进入stm32f1xx_it.c中的EXTI15_10_IRHandler函数，在函数中调用HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_12)表示查看PA12的值，如果符合条件，则触发HAL_GPIO_EXTI_Callback函数：
void EXTI15_10_IRQHandler(void){
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_12);
}
  • ④　在main.c中函数HAL_GPIO_EXTI_Callback实现中断时处理：
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_12){
//检测按下PA11按钮，设置标识
flag = 1;
//计数，即为PA12按下多少次
count ++;
}else{
UNUSED(GPIO_Pin);
}
}
  • ⑤　Main函数中while循环处理：
while (1)
{
int cnt;
if (flag == 1){
//清除中断标识
flag = 0;
//输出
cnt = sprintf(str, "Press 12 : %d timesrn", count);
HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t*)str, cnt, 500);
}
  • ⑥　 Build后通过FlyMcu烧录程序，然后打开putty，多次按下PA12，观察结果：

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7、编写Cube程序，开启定时器为200ms中断一次，中断触发时设置标识，主循环根据这个标识来做串口输出（取消4 的串口输出）：

  • ①　配置时钟向上计时，因为是200ms中断一次，则计数到199，Prescaler是分频值范围是0-65536。内部时钟频率为8MHz，则把分频值设置为8000，8MHz/8000=1000Hz=1ms,设置时钟源和复位模式：
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
void TIM_Init(){
TIM_Handle.Instance = TIM3;
TIM_Handle.Init.Prescaler = 8000;
//配置时钟向上计数
TIM_Handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
TIM_Handle.Init.Period = 199;
//计数到199
HAL_TIM_Base_Init(&TIM_Handle);
//设置时钟源为内部时钟
sClockSourceConfig.ClockSource=TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
//设置复位模式
sMasterConfig.MasterOutputTrigger=TIM_TRGO_RESET;
}
  • ②　在stm32f1xx_hal_msp.c中编写函数 HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HnadleTypeDef*
    tim_base)和函数 HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HnadleTypeDef* tim_base)：
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_base){
if(tim_base->Instance==TIM3)
{
__TIM3_CLK_ENABLE();
//设置中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,0,0);
//enable中断向量表处理
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);
}
}
void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* tim_base){
if(tim_base->Instance==TIM3)
{
//关闭定时器时钟
__TIM3_CLK_DISABLE();
HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM3_IRQn);
}
}
  • ③　 在stm32f1xx_it.c中编写handler：

void TIM3_IRQHandler(void){
HAL_TIM_IRQHandler(&TIM_Handle);
}

  • ④　接下来HAL_TIM_IRQHandler(&TIM_Handle)函数会调用回调函数：
HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
if(htim->Instance==TIM3){
//标志
time_flag = 1;
//计数
time_count++;
}
}
  • ⑤　在main函数的while循环中，判断中断标识time_flag：
if(time_flag==1)
{
//清除标志位
time_flag=0;
//输出
cnt = sprintf(str, "Interrupt : %d timesrn", count);
HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t*)str, cnt, 500);
}
  • ⑥　Build之后用FlyMcu进行程序烧录，成功后打开putty，观察结果,每隔200ms输出一次：

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8、编写完整的码表程序，PA12的按钮表示车轮转了一圈，通过计数器可以得到里程，通过定时器中断得到的时间可以计算出速度；PA11的按钮切换模式，模式一在串口输出里程，模式二在串口输出速度：

  • ①　按照要求，码表需要有两个模式，一个里程模式和一个速度模式。即将步骤7和8结合在一起。

  • ②　在按下P11按钮时，切换模式，mode变量作为标志，最初设置为0—里程模式。

  • ③　回调函数：
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_12){
flag = 1;
//按下PA12的次数，即里程
count ++;
}else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_11){
//检测到按下的键为PA11，切换模式
mode=!mode;
}
else{
UNUSED(GPIO_Pin);
}
}
  • ④　中断处理函数：
void EXTI15_10_IRQHandler(void){
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_11);
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_12);
}
  • ⑤　回调函数：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
time_flag=1;
time_count++;
//时间
if(time_count%5==0){
//模式一
if(mode==0){
//里程就是按PA12的次数
int distance=count;
//输出里程
int cnt=sprintf(str,"distance:%d rn",distance);
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)str,cnt,500);
}
//模式二
else{
//计算速度
double velocity=count/(time_count/5.0);
//输出速度
int cnt=sprintf(str,"velocity:%d rn",velocity);
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)str,cnt,500);
}
}
}
  • ⑥　Build进行程序烧录，然后打开putty，按键以查看程序结果：

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最后

以上就是长情钻石为你收集整理的LAb3-自行车码表的全部内容，希望文章能够帮你解决LAb3-自行车码表所遇到的程序开发问题。

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