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。