嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记16：蓝桥杯编程手册

一、要背的函数汇总（以例子形式）

1.GPIO相关

输出：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET)

输入：HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0)

翻转：HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,0xFF)

2.LCD相关

格式化输出：sprintf((char*)buf,"%d",val)          （要包含stdio.h）

显示：LCD_DisplayStringLine(Line1,buf)

3.ADC相关

启动转换：HAL_ADC_Start(&hadc1)

获取数字量：HAL_ADC_GetValue(&hadc1)

4.I2C相关

开始：I2CStart()

停止：I2CStop()

发送：I2CSendByte(0xA0)

接收：I2CReceiveByte()

应答：I2CWaitAck()

非应答：I2CSendNotAck()

定时：HAL_Delay（5）

5.串口相关

初始化：MX_USART1_UART_Init()

串口发送：HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char *)&ch,1,50)

重定向：help搜retarget第三个

串口接收中断：HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1)

中断回调：HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

6.DAC相关（12位右对齐）

设置数字量：HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,1365)

转换成模拟量：HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1)

7.RTC

获取时间：HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN)

获取日期：HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN)

8.PWM捕获

开启中断：HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1)

中断回调：HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

获取计数器：tim2_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2)

设置计数器： __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0)

9.PWM输出

启动输出：HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1)

二、流程

1.打开资源数据包，找到LCD参考程序并复制。

2.更改名字为G15302396，并更改MX文件为同名。

3.然后删除MDK-ARM中所有带LCD的文件和文件夹。

4.打开MX文件。根据题目要求和原理图，配置引脚。

5.选择MDK-ARM为v5，选择生成源文件头文件。

6.生成文件后，打开文件，配置魔术棒（微库、debug）

7.加入LCD的源文件（如果有I2C也要加）。

8.解决LCD和LED冲突问题并测试。（在三个Write函数前面加入u16 pout = GPIOC->ODR，在后面加入GPIOC->ODR = pout）

9.编译并编程。

三、LED

1.初始化

PD2选择GPIO输出。

2.编程

实现：输入八位数，点亮对应的灯。

void LED_Control(u8 led_ctrl) 
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,0xFF00,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,led_ctrl<<8,GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}

四、Systick

1.初始化

无

2.编程

实现：所有灯每5ms闪烁一次。

__IO u32 ledTick = 0;
void LED_Process() 
{if(uwTick - ledTick < 500) return ; ledTick = uwTick; HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,0xFF00)HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}

五、按键

1.初始化

PA0、PB0、PB1、PB2选择GPIO输入。

2.编程

带长按和松手检测的三行按键法。

#define KB1  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define KB2  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define KB3  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define KB4  HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
#define KEYPORT  KB1 | (KB2<<1) | (KB3<<2) | (KB4<<3) | 0xf0u8 Trg;
u8 Cont;
void Key_Read()
{u8 ReadData = KEYPORT^0xff;   		   // 1Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont);        // 2 Cont = ReadData;                           // 3
}__IO u32 keyTick = 0;
u8 key1_value = 0;
__IO u32 b4Tick = 0;
u8 lock = 0;
void Key_Process()
{if(uwTick - keyTick < 10) return ;keyTick = uwTick;Key_Read();if(Trg & 0x01){key1_value++;}if(Trg & 0x02){}if(Trg & 0x04){}if(Trg & 0x08){}if(Cont & 0x08){b4Tick++;}if(Trg == 0x00 && Cont == 0x00){if(b4Tick >= 100){b4Tick = 0;lock = 1;}else if(b4Tick != 0){b4Tick = 0;lock = 0;}}
}

六、LCD

1.初始化

无

2.编程

u8 val = 0;
void LCD_Process()
{u8 buf[20];sprintf((char*)buf,"%d",val);LCD_DisplayStringLine(Line1,buf);
}

注意点：使用sprintf要包含stdio.h

3.输出形式

固定长度、左对齐、自动补0、小数、十六进制和八进制、字符和字符串、百分号

    sprintf((char*)buf,"%5d",4000);     //固定长度sprintf((char*)buf,"-%5d",4000);    //左对齐sprintf((char*)buf,"%05d",4000);    //前面不够的位自动补0sprintf((char*)buf,"%5.2f",3.1415926);  //显示小数，总长5位，小数点算1位，小数点后2位sprintf((char*)buf,"%x",15);        //%x显示16进制，%o显示8进制sprintf((char*)buf,"%c",'a');       //%c显示字符，%s显示字符串sprintf((char*)buf,"%d %%",10);     //输出百分号：%

七、ADC

1.初始化

PB15选择ADC2的15通道，配置成单端模式。

2.编程

u16 adc2_val;
float volt_r37;
void ADC_Process()
{HAL_ADC_Start(&hadc2);adc2_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);volt_r37 = adc2_val*3.3f/4096.0f;
}

八、EEPROM

1.初始化

1.1 复制赛场给的i2c.c和i2c.h文件到源文件和头文件

1.2 生成文件后，把i2c.c加入工程

1.3 包含i2c.h

1.4 调用初始化函数I2CInit()

2.编程

流程：先在i2c.c编写EEPROM读写函数，再在头文件定义一下，然后编写主函数。

EEPROM读写：

void EEPROM_Write(u8 add,u8 dat)
{I2CStart();I2CSendByte(0xa0);I2CWaitAck();I2CSendByte(add);I2CWaitAck();I2CSendByte(dat);I2CWaitAck();I2CStop();HAL_Delay(5);
}u8 EEPROM_Read(u8 add)
{u8 dat;I2CStart();I2CSendByte(0xa0);I2CWaitAck();I2CSendByte(add);I2CWaitAck();I2CStart();I2CSendByte(0xa1);I2CWaitAck();dat = I2CReceiveByte();I2CSendNotAck();I2CStop();return(dat);
}

统计开机次数

u8 startup_times;int main(void)
{I2C_Init();startup_times = EEPROM_Read(0x10);startup_times++;EEPROM_Write(0x10,startup_times);
}

九、MCP4017

1.硬件

总阻值：100k

档位数：127

写入时的器件地址：0x5E

分压电阻：10k

写入x得到的电阻：x*100/0x7F   （千欧）

PB14上得到的电位：3.3*R/(R+10)

2.初始化

2.1 PB14配置成ADC1的5通道，设置为单端模式

2.2 ADC转换的数量改成2，设置采样顺序Rank(先采样几通道)，设置采样时间为最大。

3.编程

MCP4017写入函数（放在I2C里面）：

void MCP4017_Write(u8 val)
{I2CStart();I2CSendByte(0x5E);I2CWaitAck();I2CSendByte(val);I2CWaitAck();I2CStop();
}

ADC采样（多通道采样只要重复使用start就可以切换通道）

u16 adc1_val,adc2_val;
float volt_r37,volt_r38,volt_mcp;
void ADC_Process(void)
{//rank1HAL_ADC_Start(&hadc1);volt_mcp = HAL_ADC_GetValue(&hadc1)/4095.0f*3.3f;//rank2HAL_ADC_Start(&hadc1);adc1_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);volt_r37 = adc2_val/4095.0f*3.3f;HAL_ADC_Start(&hadc2);adc2_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);volt_r38 = adc1_val/4095.0f*3.3f;
}
//……
int main()
{MCP4017_Write(0x3F);while(1);{ADC_Process();}
}

十、串口通信

1.初始化

1.1 配置PA9、PA10为TX、RX

1.2 把USART设置为异步收发Asyn

1.3 配置波特率

1.4 开启中断

2.编程

流程：先重定向printf，再在初始化中开启中断，再定义中断回调函数

重定向（写在usart.c中）

int fputc(int ch,FILE *f)
{HAL_UART_Transmit(&huarl1,(unsigned char *)&ch,1,50);return ch;
}

串口接收固定字长

#include "string.h" //要用memset函数
u8 uart_buf[2];
u8 rx_buf[10];
u8 rx_cnt=0;
_IO uint32_t uartTick=0;
void UART_Process()
{if(uwTick-uartTick<50) return;uartTick=uwTick;rx_cnt=0;memset(rx_buf,'\0',sizeof(rx_buf));
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{uartTick=uwTick;rx_buf[rx_cnt++]=uart_buf[0]；if(rx_cnt==3){LED_Control(rx_buf[1]);rx_cnt=0;}HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);
}
int main()
{MX_USART1_UART_Init();HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);while(1){RxIdle_Process()；}
}

串口接收带帧尾的不定长

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{uartTick=uwTick;rx_buf[rx_cnt++]=uart_buf[0]；if(rx_buf[0]=='\n'){LED_Control(rx_buf[1]);rx_cnt=0;}HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);
}

注意点：使用memset，要包含string.h

十一、DAC

1.初始化

1.1 配置PA4为DAC1的1通道输出，PA5为DAC1的2通道输出。

1.2 设置DAC输出模式为：输出到外部引脚（connected to external pin）

2.编程

void DAC_Process(void)
{HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,1365);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);//PA4输出1.1VHAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_L,2730);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);//PA5输出2.2V
}

十二、RTC

1.初始化

1.1 启动RTC，勾选两个Activate

1.2 设置两个分频，让32KHz分频为1Hz，所以两个分频分别是31和999

1.3 设置时、分、秒分别为23、59、59

1.4 设置日期

2.编程

RTC_TimeTypeDef rtc_time;
RTC_DateTypeDef rtc_date;
void RTC_Process()
{HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN);HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN);
}
u8 buf[20];
void LCD_Process()
{LCD_SetBackColor(Black);LCD_SetTextColor(White);sprintf((char*)buf,"%2d,%2d,%2d",rtc_time.Hours,rtc_time.Minutes,rtc_time.Seconds);LCD_DisplayStringLine(Line1,buf);
}

注意：RTC_TimeTypeDef rtc_time可以不用背，直接仿照MX_RTC_Init(void)里面的第一第二行就行了，定义的这个结构体就是HAL_RTC_GetTime()的第二个变量。

十三、PWM捕获

1.初始化

1.1 配置需要捕获的引脚为TIM

1.2 对应的TIM设置为输入捕获模式

1.3 使能中断

1.4 设置分频值为79，ARR为最高值。

2.编程

捕获双路频率：

u32 tim2_cnt = 0;
u32 tim3_cnt = 0;
u32 f40 = 0;
u32 f39 = 0;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim == &htim2){tim2_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);f40 = 1000000/tim2_cnt;//得到频率HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);}else if(htim == &htim3){tim3_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim3);__HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);f39 = 1000000/tim3_cnt;//得到频率HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);}
}
int main()
{HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
}

捕获单路占空比：

u32 tim2_cnt1 = 0;
u32 tim2_cnt2 = 0;
u32 f40 = 0;
float d40 =0;
u8 tim2_state = 0;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(tim2_state == 0){__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);  //开始计时TIM2->CCER |= 0x02;  //开始下降沿中断tim2_state == 1;}else if(tim2_state == 1){tim2_cnt1 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2); //获取t1TIM2->CCER &= ~0x02;  //开始上升沿中断tim2_state == 2;}else if(tim2_state == 2){tim2_cnt2 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2); //获取t2tim2_state == 0;f40 = 1000000/tim2_cnt2;//得到频率d40 = tim2_cnt1*100.0f/tim2_cnt2;//得到占空比}HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}
int main()
{HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}

十四、PWM输出

1.初始化

1.1 配置需要输出的引脚为TIM

1.2 对应的TIM设置为PWM输出模式

1.3 设置分频值为79，设置ARR，打开预装载，设置CCRx。

2.编程

u16 t2 = 499;
u16 t1 = 250；
void PWM_Out_Process()
{HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1);TIM17->ARR = t2;TIM17->CCR1 = t1;
}