STM32 proteus + STM32Cubemx仿真教程（第一课LED教程）

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前言

本篇文章开始带大家学习如何使用proteus和STM32Cubemx来完成STM32的学习，第一节课我们先来学习点亮LED灯。

proteus使用8.9版本。

STM32Cubemx使用6.3版本。

一、STM32点亮LED灯的原理

1.1GPIO是什么

GPIO（General-Purpose Input/Output，即通用输入输出）是微控制器上的一种通用引脚。GPIO引脚可以配置为输入或输出模式，用来读取外部信号（如按钮按下的状态）或控制外部设备（如点亮LED灯）。GPIO是微控制器与外部世界交互的重要接口，广泛应用于嵌入式系统中。

GPIO的基本功能
输入模式：引脚可以读取外部设备的状态，例如开关、按钮等。
输出模式：引脚可以输出高电平或低电平信号，用来控制外部设备，例如LED灯、继电器等。
中断功能：某些GPIO引脚可以配置为中断模式，当引脚状态发生变化时触发中断。
复用功能：有些GPIO引脚可以复用为其他外设功能，例如UART、SPI、I2C等。

1.2点亮LED灯的原理

1.配置GPIO引脚
首先，需要将微控制器的某个GPIO引脚配置为输出模式。以STM32为例，通常需要以下步骤：

使能GPIO时钟：在配置GPIO之前，需要使能对应的GPIO端口时钟。例如，使用GPIOA端口时，需要使能GPIOA的时钟。
配置引脚模式：将对应引脚配置为输出模式。
配置引脚类型和速度：可以选择推挽输出或开漏输出，并设置输出速度（低速、中速、高速）。

2.控制GPIO引脚输出
配置好GPIO引脚后，可以通过控制引脚的电平来点亮或熄灭LED灯。LED灯通常连接在GPIO引脚与地之间（阳极接GPIO引脚，阴极接地），或者GPIO引脚与Vcc之间（阴极接GPIO引脚，阳极接Vcc）。

点亮LED：将GPIO引脚输出低电平（0V），电流从Vcc流经LED到地，LED点亮。
熄灭LED：将GPIO引脚输出高电平（3.3V或5V），LED两端电压相同，无电流流过，LED熄灭。

3.完整流程
使能时钟：启用GPIO端口的时钟。
初始化引脚：配置GPIO引脚为输出模式。
控制电平：通过设置引脚的高低电平来控制LED灯的点亮与熄灭。

二、STM32Cubemx创建工程

1.选择芯片型号：

2.配置Debug：

3.配置时钟

4.设置时钟树

输入72双击回车即可。

5.工程配置


6.选择一个引脚作为输出引脚，用于点亮LED灯

三、proteus仿真电路图

1.创建工程





2.添加对应的元器件



3.元器件放置

这里还需要注意电阻值的大小，电阻假如太大的可能会导致LED灯无法被点亮。

4.STM32时钟主频设置

这里设置成72MHZ和STM32Cubemx中设置的保持一致

5.提供配电网

四、程序代码编写

1.LED灯操作函数介绍

在STM32 HAL库中，HAL_GPIO_WritePin和HAL_GPIO_TogglePin是两个常用的GPIO控制函数。下面详细讲解它们的功能和使用方法。

HAL_GPIO_WritePin

HAL_GPIO_WritePin函数用于设置指定GPIO引脚的电平状态。这个函数可以将GPIO引脚设置为高电平或低电平，以控制连接到该引脚的外部设备（如LED灯）。

函数原型

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);

参数说明

• GPIOx: 指定GPIO端口基地址，具体可以是GPIOA, GPIOB, GPIOC等。
• GPIO_Pin: 指定GPIO引脚，使用宏定义，如GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1等。可以通过按位或运算指定多个引脚，例如GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1。
• PinState: 指定引脚状态，可以是以下值之一：
  • GPIO_PIN_RESET（低电平）
  • GPIO_PIN_SET（高电平）

示例代码

// 将GPIOA的第5个引脚设置为低电平
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);// 将GPIOA的第5个引脚设置为高电平
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_TogglePin

HAL_GPIO_TogglePin函数用于切换指定GPIO引脚的电平状态。如果引脚当前是高电平，则切换为低电平；如果引脚当前是低电平，则切换为高电平。这个函数常用于控制需要反复切换状态的设备，例如闪烁的LED灯。

函数原型

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

参数说明

• GPIOx: 指定GPIO端口基地址，具体可以是GPIOA, GPIOB, GPIOC等。
• GPIO_Pin: 指定GPIO引脚，使用宏定义，如GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1等。可以通过按位或运算指定多个引脚，例如GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1。

示例代码

// 切换GPIOA的第5个引脚的电平状态
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);

2.代码编写

3.烧写程序

将对应的hex文件选择进去。

运行程序

LED灯被点亮：

总结

本篇文章就讲解到这里，大家有什么疑问都可以留言。

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