合肥中科深谷嵌入式项目实战——人工智能与机械臂(四)

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    Python编程基础教程系列(零基础小白搬砖逆袭)

  • 作者:爱吃饼干的小白鼠。Python领域优质创作者,2022年度博客新星top100入围,荣获多家平台专家称号。

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合肥中科深谷嵌入式项目实战——人工智能与机械臂(三)

⭐️STM32控制GPIO实现蜂鸣器响

我们这里使用的是STM32芯片,我们用STM32控制GPIO实现蜂鸣器响。(关于GPIO我们在前面介绍过了,这里给新人看的。可以直接从原理图开始看)

🌟什么是GPIO?

那么,什么是GPIO呢?

GPIO是指通用输入输出,它是一种数字接口,可以让单片机和其他电子设备交换数据。具体来说,GPIO是一组用于控制电路的引脚,其可以通过软件进行配置,从而实现输入和输出功能。通过GPIO,可以实现与外部设备的通信,如LED灯,按钮,传感器等等。GPIO在嵌入式系统和单片机控制中应用广泛,是控制硬件的重要手段之一。

🌟GPIO基本结构

GPIO是General Purpose Input/Output的缩写,意为通用输入/输出,是一种用于嵌入式系统中的输入输出接口。GPIO通常由一组输入/输出引脚组成,可以用来读取传感器数据、控制电机等外部设备。GPIO的基本结构可以分为以下几个部分:

  1. 输入/输出引脚:GPIO通常包含多个输入/输出引脚,引脚数量和类型取决于具体的芯片型号和应用需求。

  2. 数据方向控制器:GPIO可以通过数据方向控制器来控制输入和输出方向。当GPIO被配置为输入时,数据方向控制器将向外部设备输出一定的信号来指示其为输入模式。当GPIO被配置为输出时,数据方向控制器将向外部设备输出一定的信号来指示其为输出模式。

  3. 状态寄存器:GPIO可以通过状态寄存器来记录GPIO的当前状态,例如输入或输出状态、电平状态等。

  4. 中断控制器:GPIO可以通过中断控制器来实现中断功能。当GPIO状态发生变化时,中断控制器会产生一个中断信号,从而使系统执行相应的中断处理程序。

  5. 编程接口:GPIO可以通过一种编程接口来进行配置和控制,通常使用各种编程语言来实现,例如C语言、Python等。

总的来说,GPIO是一种非常灵活的输入输出接口,可以广泛地应用于各种嵌入式系统中。下面是对于的结构图:

🌟GPIO 功能模式

STM32F103系列的I/O引脚共有8种工作模式,其中输出模式有四种:推挽输出、开漏输出、复用推挽输出、复用开漏输出;输入模式有四种:上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入。

  • 推挽输出模式的引脚输出高低电平时,直接输出高电平或低电平,适合连接到外部电路或器件的输入端。
  • 开漏输出模式的引脚输出高电平时,不输出电压,在输出低电平时,将端口与地相连,适合连接到晶体管、继电器等需要开关控制的器件。
  • 复用推挽输出模式和复用开漏输出模式都是在要使用定时器、USART等外设时选择的模式。复用推挽输出模式和推挽输出模式类似,输出高低电平时直接输出高电平或低电平;而复用开漏输出模式和开漏输出模式类似,输出高电平时不输出电压,在输出低电平时将端口与地相连。
  • 上拉输入模式和下拉输入模式都是用来连接开关等输入设备的,其中上拉输入模式在输入端口与VCC之间连接一个电阻,下拉输入模式在输入端口与地之间连接一个电阻。
  • 浮空输入模式和模拟输入模式都是用来连接传感器等模拟信号源的,浮空输入模式下引脚不与任何电路相连,使用前需要外部加电源或信号源,模拟输入模式下引脚内部连接一个数据采集电路,可以直接将外部模拟信号转换为数字信号。

⭐️硬件及原理图

我们可以对照开发板原理图,找到对应的引脚。

我们可以看到控制蜂鸣器的接口是PC13,我们接下来开始写代码。

⭐️代码实现

🌟Buzzer.c

#include "include.h"void BEEP_Init(void)
{   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;	//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;			//LED0-->PC.2 端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);}

🌟Buzzer.h

#ifndef __LED_H
#define __LED_Hvoid BEEP_Init(void);#endif

🌟main.c

#include "include.h"int main(void)
{BEEP_Init();while(1){GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);Delay_ms(2000);GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);Delay_ms(2000);}
}
  1. GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);:调用一个名为GPIO_ResetBits的函数,它将重置与GPIOC和GPIO_Pin_13相关的位。使蜂鸣器发出声响。
  2. Delay_ms(2000);:调用一个名为Delay_ms的函数,它将使程序暂停执行2000毫秒(即2秒)。这通常用于控制程序的执行速度或等待外部设备的响应。
  3. GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);:调用一个名为GPIO_SetBits的函数,它将设置与GPIOC和GPIO_Pin_13相关的位。
  4. Delay_ms(2000);:再次调用Delay_ms函数,使程序暂停执行2000毫秒。

 

⭐️总结

我们学习了STM32怎么通过控制GPIO实现蜂鸣器响,通过原理图,找到对应的GPIO口,来实现蜂鸣器响。其实,这里的代码和我们上一篇的代码差不多,主要是管脚不一样。

🌟下节预告

我们今天介绍了实现stm32通过GPIO控制蜂鸣器响。下一篇会介绍定时器原理和按键消抖的相关知识。

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