單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)試-基于STM32F1xx機(jī)型和HAL庫函數(shù) 課件 項(xiàng)目1 利用GPIO和位操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警任務(wù)1.1認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

具體工作任務(wù)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)如下功能：

溫度超過設(shè)定溫度（30℃）時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮；否則，報(bào)警燈熄滅。請進(jìn)行1、方案設(shè)計(jì)2、器件選型3、電路和程序設(shè)計(jì)4、完成軟硬件調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.1任務(wù)1.1 認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具1.2任務(wù)1.2 方案設(shè)計(jì)

1.3任務(wù)1.3 電路設(shè)計(jì)

1.4任務(wù)1.4 程序設(shè)計(jì)

1.5任務(wù)1.5 利用位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.6任務(wù)1.6 stm32軟硬件深入（一）

任務(wù)1.1認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具本任務(wù)目標(biāo)1、認(rèn)識STM32單片機(jī)開發(fā)工具，能在其上找到STM32芯片和主要外設(shè)；2、能利用開發(fā)工具進(jìn)行程序下載與功能測試；3、能說出單片機(jī)的定義與作用；4、能指出3種以上常見單片機(jī)產(chǎn)品和生產(chǎn)廠家；5、能說出STM32單片機(jī)的生產(chǎn)廠家、主要系列產(chǎn)品和主要性能指標(biāo)；6、能說出學(xué)習(xí)單片機(jī)的目的；7、能自主查閱資料，閱讀文獻(xiàn)和發(fā)起討論。認(rèn)識STM32單片機(jī)開發(fā)板正面認(rèn)識STM32單片機(jī)開發(fā)板正面——拿掉液晶屏STM32單片機(jī)開發(fā)環(huán)境仿真器硬件開發(fā)平臺——仿真器仿真器接口計(jì)算機(jī)USB口仿真器作用：1.下載程序2.調(diào)試程序3.供電STM32單片機(jī)開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境——Keil公司MDK—ARMIAR公司EWARM單片機(jī)的編程語言C語言STM32匯編語言STM32機(jī)器語言代碼解釋代碼解釋十六進(jìn)制二進(jìn)制u8AAA；……AAA=5；……AAA=6；定義變量AAA……給AAA送5……給AAA送6MOVSr4，#0x05……MOVSr4，#0x06給寄存器r4送5……給寄存器r4送62405……24060010010000000101……0010010000000110單片機(jī)的編程語言C語言匯編語言機(jī)器語言用語句表示，例如用賦值語句：AAA=5；用指令助記符表示，例如MOVSr4，#0x05用二進(jìn)制的機(jī)器指令表示，例如0010010000000101需要轉(zhuǎn)換（編譯）成機(jī)器碼才可以被執(zhí)行需要轉(zhuǎn)換（匯編）成機(jī)器碼才可以被執(zhí)行是唯一能被CPU識別和執(zhí)行的語言類似于自然語言，三種語言中最容易理解記憶直接針對硬件，比機(jī)器語言更易于理解和記憶直接針對硬件，不容易理解和記憶一條C語句，常對應(yīng)若干條機(jī)器指令一條匯編指令對應(yīng)一條機(jī)器指令一條機(jī)器指令常對應(yīng)一組CPU內(nèi)部功能電路功能強(qiáng)、編程容易編程難度大于C語言很少直接用機(jī)器語言編程C程序生成的機(jī)器碼不如匯編程序精簡生成的機(jī)器碼占內(nèi)存更少，速度更快我就是它們最終要生成的機(jī)器碼硬件兼容性較好CPU不同，指令助記符不同（不兼容）CPU不同，機(jī)器語言不同（不兼容）其他調(diào)試工具工具、儀器設(shè)備——讓實(shí)驗(yàn)板和計(jì)算機(jī)通信1、連接實(shí)驗(yàn)板、仿真器和計(jì)算機(jī)，檢查電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮仿真器實(shí)驗(yàn)板計(jì)算機(jī)復(fù)制文件建立項(xiàng)目2、在電腦的F盤新建1個(gè)文件夾，專門存放本課程程序，文件夾名字自定義，例如電氣13、從多媒體網(wǎng)絡(luò)接收老師的測試程序：“01.按鍵點(diǎn)燈-測試”，將其存入剛才建立的文件夾4、解壓縮“01.按鍵點(diǎn)燈-測試”

到當(dāng)前文件夾5、打開文件夾：“01.按鍵點(diǎn)燈-測試”，在根目錄找到文件”Push_Light“

6、雙擊該文件，打開keil5

keil界面7、進(jìn)入keil5,左側(cè)為”Project”窗口，右側(cè)為程序編輯窗口。上面是文件欄和工具欄

編譯程序8、點(diǎn)擊“Rebuild”（再生成）按鈕，對程序進(jìn)行編譯生成操作

調(diào)試器設(shè)置9、單擊“options”（選項(xiàng)）按鈕，準(zhǔn)備進(jìn)行調(diào)試器設(shè)置

調(diào)試器設(shè)置10、進(jìn)“Debug”（調(diào)試）頁，選擇：Use:CMSIS-DAPDebugger，點(diǎn)擊：Settings。

調(diào)試器設(shè)置11、選擇PZCMSIS-DAP適配器，找到：適配器的IDCODE。注意不同的調(diào)試器，IDCODE不同，只要有編號，就說明設(shè)備被識別，否則需要檢查設(shè)備連接并重新上電。

12、設(shè)置中的Reset：SYSRESETREQ。調(diào)試器設(shè)置13、進(jìn)入“FlashDownload（閃存下載）”頁，勾選：ResetandRun（復(fù)位并運(yùn)行），點(diǎn)擊：OK，OK，退出Options設(shè)置。

下載程序14、點(diǎn)擊：“Download（下載）”按鈕，程序被下載到實(shí)驗(yàn)板上的單片機(jī)中

運(yùn)行程序1、按住K_UP按鈕，觀察：

LED模塊的D1被點(diǎn)亮數(shù)碼管的”a”段被點(diǎn)亮2、松開K_UP按鈕，觀察：

LED模塊的D1熄滅數(shù)碼管的”a”段熄滅3、如果一切正常，說明實(shí)驗(yàn)板能正常通信和工作關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)是一個(gè)集成電路芯片關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)是一個(gè)計(jì)算機(jī)，可以按照程序運(yùn)行關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)芯片內(nèi)部由CPU（CentralProcessingUnit）、存儲器（memory）、輸入/輸出接口即I/O接口（Input/OutputInterface）等部分組成關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)芯片與各種外設(shè)結(jié)合，即可構(gòu)成不同的單片機(jī)產(chǎn)品，并在程序控制下，實(shí)現(xiàn)各種功能。關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)是將CPU、存儲器、I/O接口等部件集成在一起的一個(gè)芯片，因此被稱為單片微型計(jì)算機(jī)即SingleChipMicrocomputer，簡稱單片機(jī)即SCM。關(guān)于單片機(jī)-什么是單片機(jī)？——單片機(jī)與PC機(jī)的異同與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）的異同？單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）的相同之處——都由CPU、存儲器、I/O接口和外設(shè)組成通用計(jì)算機(jī)的CPU（中央處理器）是一個(gè)獨(dú)立的芯片，在機(jī)箱的主板上，是計(jì)算機(jī)的核心CPU單片機(jī)的CPU、存儲器、I/O接口等集成在一個(gè)芯片里。單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）通用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲器由一組芯片組成，稱為內(nèi)存條，在機(jī)箱里，用來存放運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存條單片機(jī)的CPU、存儲器、I/O接口等集成在一個(gè)芯片里。單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）通用計(jì)算機(jī)的外設(shè)包括顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱、麥克、硬盤等，置于機(jī)箱外，用來向CPU輸入輸出數(shù)據(jù)。常常是標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)。接口電路（顯卡、鍵盤接口等）也是標(biāo)準(zhǔn)的。外設(shè)單片機(jī)的外設(shè)，包括按鍵、各種傳感器、LED、蜂鳴器、LCD、數(shù)碼管、電動(dòng)機(jī)等。外設(shè)的形式更加多樣。單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）通用計(jì)算機(jī)的外形比較統(tǒng)一。單片機(jī)產(chǎn)品的外形不固定，常嵌入到設(shè)備中，與設(shè)備一體。單片機(jī)與通用計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置單片機(jī)顯示器按鍵智能壓力檢測儀（單片機(jī)+壓力傳感器+顯示器等）智能壓力變送器（單片機(jī)+壓力傳感器+顯示器等）單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置無紙記錄儀智能數(shù)顯表單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置空調(diào)控制主板溫度控制器單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置智能玩具汽車電子系統(tǒng)單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可與不同外設(shè)結(jié)合，構(gòu)成各種裝置單片機(jī)有什么用？——單片機(jī)可用于許多領(lǐng)域家用電器航空航天醫(yī)療儀器通訊網(wǎng)絡(luò)汽車電子辦公自動(dòng)化儀器儀表工業(yè)自動(dòng)化單片機(jī)單片機(jī)的發(fā)展1976～1978：SCM（SingleChipMicrocomputer）初始階段。代表產(chǎn)品為Intel公司生產(chǎn)的MCS-48。1978～1982：SCM的完善階段。代表產(chǎn)品為Intel公司生產(chǎn)的MCS-51。對單片機(jī)產(chǎn)品的貢獻(xiàn)極大?，F(xiàn)在許多單片機(jī)都與之兼容。1982～1990：從SCM向MCU發(fā)展的階段。也是8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段。代表產(chǎn)品是80C51單片機(jī)及以其為內(nèi)核的其它多種單片機(jī)。1990~:

全面發(fā)展階段。向上，出現(xiàn)了32位字長，速度更快的、強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力的單片機(jī)如ARM系列單片機(jī)和DSP（數(shù)字信號處理器）等產(chǎn)品。向下，在工控領(lǐng)域，8位機(jī)速度和功能都得以提高。典型產(chǎn)品是SiliconLabs生產(chǎn)的C8051F系列單片機(jī)單片機(jī)的生產(chǎn)廠家及系列產(chǎn)品2.Motorola:8位機(jī)：68HC05和升級產(chǎn)品68HC08、68HC11、68HC12

16位機(jī)：68HC16、32位機(jī)：683XX3.Microchip：PIC單片機(jī)1.Intel：8051/8031系列4.Zilog:Z8、Z865.Atmel:8位機(jī)：AT89：51兼容單片機(jī)

16位機(jī)：AT90（AVR）6.TI:MSP430，16位7.NS:美國國家半導(dǎo)體公司：COP8

8.宏晶:STC系列51兼容單片機(jī)9.Sililabs:C8051F系列10.ST：意法半導(dǎo)體stm32STM32單片機(jī)ST：意法半導(dǎo)體公司M：Micro32：32bitSTM32與ARM的關(guān)系A(chǔ)RM是英國的芯片設(shè)計(jì)公司其最成功的莫過于32位嵌入式CPU核----ARM系列最常用的是ARM7和ARM9ARM公司主要提供IP核，具有知識產(chǎn)權(quán)的核（Intellectual

Property

core）IP核是CPU最核心的部分，并不是完整的處理器。ARM把這個(gè)IP核賣給各大半導(dǎo)體公司，如

Philips

三星，ATMEL，甚至Intel等。各大公司在ARM的CPU核基礎(chǔ)上添加上一些需要的外設(shè)，封裝起來形成自己的處理器。STM32就是ST公司將ARM公司的Cortex-M作為內(nèi)核，與一些外設(shè)組合封裝在一起的32位嵌入式處理器。STM32Cortex-M

ARMv7架構(gòu)定義了三大分工明確的系列：“A”系列：面向尖端的基于虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用“R”系列：針對實(shí)時(shí)系統(tǒng)“M”系列：針對微控制器Cortex-A5/A8采用ARMv7-A架構(gòu)Cortex-M0采用ARMv6-M架構(gòu)Cortex-M3采用ARMv7-M架構(gòu)Cortex-M4采用ARMv7-ME架構(gòu)Cortex-M是ARM公司推出的一款I(lǐng)P核STM8和STM32單片機(jī)STM32單片機(jī)的命名規(guī)則我們的stm32我們開發(fā)板使用的是STM32F103ZET6芯片（1）內(nèi)核：32位高性能ARMCortex-M3處理器。時(shí)鐘：高達(dá)72M,實(shí)際還可以超頻一點(diǎn)。（2）144引腳112個(gè)IO，大部分IO口都耐5V(模擬通道除外)，支持調(diào)試：SWD和JTAG，SWD只要2根數(shù)據(jù)線（3）存儲器容量：512KFLASH，64KSRAM總結(jié)CPU存儲器I/O接口單片機(jī)是一種微型計(jì)算機(jī)（MicroComputer）包括CPU、存儲器、I/O接口等電路但是它很小，能將CPU、存儲器、I/O接口等集成在一個(gè)小小的芯片（Chip）中。CPU存儲器I/O接口CPU存儲器I/O接口單片機(jī)芯片SingleChipMicrocomputer最簡單的單片機(jī)系統(tǒng)只需要將單片機(jī)芯片與電源以及輸入輸出設(shè)備（例如按鍵、傳感器、數(shù)碼管、繼電器等）進(jìn)行適當(dāng)連接。CPU存儲器I/O接口電源單片機(jī)芯片VCCGND按鍵發(fā)光二極管再將預(yù)先編好的程序存入存儲器CPU存儲器I/O接口電源單片機(jī)芯片VCCGND程序就可以實(shí)現(xiàn)一定的功能例如按下按鍵，LED點(diǎn)亮再將預(yù)先編好的程序存入存儲器就可以實(shí)現(xiàn)一定的功能例如讓數(shù)碼管顯示需要的字符或數(shù)字各種連接好的單片機(jī)為核心的電路板

總結(jié)：1）單片機(jī)是一個(gè)集成電路芯片。3）單片機(jī)是一個(gè)將CPU、存儲器、I/O接口集成在一個(gè)芯片里的計(jì)算機(jī)。（故稱單片機(jī)——SCM:SingleChipMicrocomputer）2）單片機(jī)是一個(gè)計(jì)算機(jī)（智能芯片、可編程芯片）。6）單片機(jī)體積小、價(jià)格低廉。5）單片機(jī)產(chǎn)品沒有固定的外型，通常嵌入設(shè)備中，故稱嵌入式計(jì)算機(jī)。（EmbeddedComputer）4）單片機(jī)是主要用于測量與控制（故稱微控制器——MCU:MicroControlUnit）。CPU存儲器I/O接口怎么學(xué)單片機(jī)認(rèn)真聽課，記好筆記，課下復(fù)習(xí)動(dòng)手實(shí)踐，在干中學(xué)

電路不是圖畫，不是供欣賞的，是要你實(shí)現(xiàn)的。程序可以在紙上編制，但必須在計(jì)算機(jī)上調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。任務(wù)1.1認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具本任務(wù)目標(biāo)1、認(rèn)識STM32單片機(jī)開發(fā)工具，能在其上找到STM32芯片和主要外設(shè)；2、能利用開發(fā)工具進(jìn)行程序下載與功能測試；3、能說出單片機(jī)的定義與作用；4、能指出3種以上常見單片機(jī)產(chǎn)品和生產(chǎn)廠家；5、能說出STM32單片機(jī)的生產(chǎn)廠家、主要系列產(chǎn)品和主要性能指標(biāo)；6、能說出學(xué)習(xí)單片機(jī)的目的；7、能自主查閱資料，閱讀文獻(xiàn)和發(fā)起討論。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）袁秀英石梅香項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警任務(wù)1.2方案設(shè)計(jì)總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

具體工作任務(wù)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)如下功能：

溫度超過設(shè)定溫度（30℃）時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮；否則，報(bào)警燈熄滅。請進(jìn)行1、方案設(shè)計(jì)2、器件選型3、電路和程序設(shè)計(jì)4、完成軟硬件調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.1任務(wù)1.1 認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具1.2任務(wù)1.2 方案設(shè)計(jì)

1.3任務(wù)1.3 電路設(shè)計(jì)

1.4任務(wù)1.4 程序設(shè)計(jì)

1.5任務(wù)1.5 利用位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.6任務(wù)1.6 stm32軟硬件深入（一）

任務(wù)1.2方案設(shè)計(jì)及器件選型本任務(wù)目標(biāo)1、能夠查閱相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合電路、電子、傳感器

等基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和器件選型；2、能夠針對設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行研討和表達(dá)。討論與發(fā)言如何用單片機(jī)制作一個(gè)溫度報(bào)警器設(shè)計(jì)任務(wù)回顧要求：溫度低于30℃時(shí)，報(bào)警燈熄滅，否則點(diǎn)亮。溫度低于30℃溫度高于30℃方案設(shè)計(jì)那么如何實(shí)現(xiàn)呢？請大家討論一下！方案設(shè)計(jì)需要什么？1個(gè)溫度傳感器檢測溫度1個(gè)燈比如發(fā)光二極管進(jìn)行報(bào)警1個(gè)電路將傳感器和報(bào)警燈連接起來接收傳感器輸入對輸入信號進(jìn)行處理控制LED輸出系統(tǒng)方框圖溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈器件選型溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈器件選型溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈溫度傳感器開關(guān)量輸出的溫度傳感器模擬量輸出的溫度傳感器例如電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)溫度超過設(shè)定值，開關(guān)閉合；否則斷開例如熱電阻溫度計(jì)溫度越大，電阻值越大TemperatureswitchTemperatureSensor電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)短電極插到設(shè)定溫度處長電極插到最低處導(dǎo)線將信號遠(yuǎn)傳到控制電路電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)溫度低于設(shè)定值時(shí)：兩根電極之間什么也沒有斷開溫度高于設(shè)定值時(shí)：兩根電極之間有水銀（水銀是導(dǎo)電的）導(dǎo)通器件選型溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈報(bào)警燈燈泡型LED型正向?qū)?，發(fā)光否則，不發(fā)光器件選型溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈控制電路電源有單片機(jī)的控制電路STM32F103ZET6沒有單片機(jī)的控制電路任務(wù)1.2方案設(shè)計(jì)及器件選型本任務(wù)目標(biāo)1、能夠查閱相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合電路、電子、傳感器

等基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和器件選型；2、能夠針對設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行研討和表達(dá)。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）袁秀英石梅香項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警任務(wù)1.3電路設(shè)計(jì)與調(diào)試總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

具體工作任務(wù)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)如下功能：

溫度超過設(shè)定溫度（30℃）時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮；否則，報(bào)警燈熄滅。請進(jìn)行1、方案設(shè)計(jì)2、器件選型3、電路和程序設(shè)計(jì)4、完成軟硬件調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.1任務(wù)1.1 認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具1.2任務(wù)1.2 方案設(shè)計(jì)

1.3任務(wù)1.3 電路設(shè)計(jì)

1.4任務(wù)1.4 程序設(shè)計(jì)

1.5任務(wù)1.5 利用位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.6任務(wù)1.6 stm32軟硬件深入（一）

任務(wù)1.3電路設(shè)計(jì)與調(diào)試本任務(wù)目標(biāo)1、能查閱相關(guān)資料，說出STM32單片機(jī)的電源引腳和GPIO引腳的作用；2、能畫出溫度開關(guān)與單片機(jī)的連接電路，說出其原理；3、能畫出LED與單片機(jī)的連接電路，說出原理；4、能舉一反三，獨(dú)立進(jìn)行類似控制的電路設(shè)計(jì)；5、會(huì)進(jìn)行電路測試。任務(wù)1.3電路設(shè)計(jì)與調(diào)試本任務(wù)目標(biāo)1、能查閱相關(guān)資料，說出STM32單片機(jī)的電源引腳和GPIO引腳的作用；2、能畫出溫度開關(guān)與單片機(jī)的連接電路，說出其原理；3、能畫出LED與單片機(jī)的連接電路，說出原理；4、能舉一反三，獨(dú)立進(jìn)行類似控制的電路設(shè)計(jì)；5、會(huì)進(jìn)行電路測試。沒有單片機(jī)的溫度報(bào)警器電路設(shè)計(jì)溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈溫度傳感器TemperatureSensor發(fā)光二極管LEDLightEmittingDiodeθ電源PowerSupply串聯(lián)電路限流電阻沒有單片機(jī)的溫度報(bào)警器電路設(shè)計(jì)溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈有單片機(jī)的溫度報(bào)警器溫度(t℃)溫度傳感器控制電路報(bào)警燈stm32單片機(jī)有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路stm32單片機(jī)有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路供電電路輸入電路輸出電路晶振電路復(fù)位電路其他電路供電電路STM32F103ZET6的供電引腳VDD和VSS為片內(nèi)數(shù)字電路供電分VDD1和VSS1、VDD2和VSS2……VDD11和VSS11供電電壓2.0~3.6V，典型值3.3VVDDA和VSSA為片內(nèi)模擬電路供電可外接獨(dú)立電源，也可和VDD和VSS共用一組電源供電電壓2.4~VDD(3.6V)VREF+和VREF-為片內(nèi)AD提供精準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓可外接獨(dú)立電源，也可和VDDA和VSSA共用一組電源VBAT為片內(nèi)RTC提供備用電源可外接電池或其他電源也可和VDD共用一組電源供電電路STM32F103ZET6的供電引腳供電電路使用了四組電源的供電電路——畫法1供電電路使用了四組電源的供電電路——畫法1供電電路使用了四組電源的供電電路——畫法2供電電路使用了四組電源的供電電路——畫法2供電電路使用了一組電源的供電電路——畫法1供電電路使用了一組電源的供電電路——畫法2供電電路使用了兩組電源的供電電路（開發(fā)板接法）供電電路開發(fā)板供圖供電電路--電源電路測試3.3VGNDGND5V自主設(shè)計(jì)供電電路參考以上電源電路：（1）請?jiān)O(shè)計(jì)使用兩組電源的電源電路，要求一組為數(shù)字電源、模擬電源、基準(zhǔn)電源供電，另一組是備用電池。（2）請?jiān)O(shè)計(jì)使用三組電源的電源電路，要求一組為數(shù)字電源和模擬電源供電、一組為基準(zhǔn)電源供電，另一組是備用電池。有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路stm32單片機(jī)有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路供電電路輸入電路輸出電路晶振電路復(fù)位電路其他電路輸入電路輸入輸出引腳PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15PE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15通用輸入/輸出引腳GPIOGeneral-PurposeInput/Output每一根引腳即可做輸入也可做輸出做DI輸入時(shí)，接收傳感器等輸入外設(shè)設(shè)備輸入的高、低電平信號做DO輸出時(shí)，向LED等輸出設(shè)備發(fā)送高、低電平信號

輸入電路輸入輸出引腳PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15PE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15VDD1~VDD11VSS1~VSS11VDDAVSSAVREF+VREF-VBATPE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15OSC_INOSC_OUTNRSTBOOT0STM32F103ZET6輸入電路144引腳GPIO引腳(PA0~PG15，112個(gè))電源引腳(VDD1~VBAT，27個(gè)）復(fù)位引腳(NRST，1個(gè))晶振引腳(OSCIN和OSCOUT，2個(gè)）啟動(dòng)引腳（BOOT0，1個(gè)）其它引腳（空引腳1個(gè)）輸入電路3.3Vθ1K上拉電阻t>=設(shè)定值：開關(guān)閉合PA0經(jīng)1K電阻上拉到3.3V即PA0輸入高電平t<設(shè)定值：開關(guān)斷開PA0外部懸空PA0STM32F103ZET6輸入電路測試斷電時(shí)，按下K_UP按鍵開關(guān)：通（）斷（）通電時(shí)，按下K_UP按鍵PA0電壓=斷電時(shí)，抬起K_UP按鍵開關(guān)：通（）斷（）通電時(shí)，抬起K_UP按鍵PA0電壓=測試結(jié)果自主設(shè)計(jì)參考以上電路：請?jiān)O(shè)計(jì)使用PE2和PF5接收2個(gè)按鍵輸入的電路。有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路stm32單片機(jī)有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路供電電路輸入電路輸出電路晶振電路復(fù)位電路其他電路STM32F103ZET6PA0輸出電路3.3Vθ1K上拉電阻t>=設(shè)定值：開關(guān)閉合PA0經(jīng)1K電阻上拉到3.3V即PA0輸入高電平t<設(shè)定值：開關(guān)斷開PA0內(nèi)部下拉到VSS即PA0輸入低電平PC03.3V470限流電阻PC0輸出低電平：LED點(diǎn)亮PC0輸出高電平：LED熄滅輸出電路測試輸出電路測試結(jié)果PC0接3.3VLED：亮（）滅（）PC0接GNDLED：亮（）滅（）自主設(shè)計(jì)參考以上電路：請?jiān)O(shè)計(jì)使用PE2和PF5控制2個(gè)LED的輸出電路。電源、輸入和輸出電路匯總有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路stm32單片機(jī)有單片機(jī)的溫度報(bào)警電路供電電路輸入電路輸出電路晶振電路復(fù)位電路其他電路暫不設(shè)計(jì)輸入電路的其它接法stm32與開關(guān)量輸入設(shè)備的連接電路開關(guān)量需要轉(zhuǎn)換成高低電平的數(shù)字量送入STM32F103ZET6PA03.3V1K上拉電阻開關(guān)閉合PA0外部輸入高電平開關(guān)斷開PA0外部輸入懸空開關(guān)閉合PA0外部輸入低電平開關(guān)斷開PA0外部輸入懸空STM32F103ZET6PA0開關(guān)閉合PA0外部輸入低電平開關(guān)斷開PA0外部輸入高電平STM32F103ZET6PA03.3V1K上拉電阻實(shí)驗(yàn)板按鍵電路設(shè)計(jì)PA0PE2PE3PE4STM32F103ZET6輸入電路的其它接法stm32與數(shù)字量輸入設(shè)備的連接電路數(shù)字量輸入直接送入，注意共地STM32F103ZET6PG11輸出電路的其它接法stm32與LED的連接電路STM32F103ZET6PA03.3V200限流電阻PA0輸出低電平LED點(diǎn)亮PA0輸出高電平LED熄滅PA0輸出高電平LED點(diǎn)亮PA0輸出低電平LED熄滅STM32F103ZET6PA0200限流電阻STM32F103ZET6實(shí)驗(yàn)板LED電路設(shè)計(jì)PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7實(shí)驗(yàn)板的供電電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板的供電電路設(shè)計(jì)請根據(jù)老師要求，現(xiàn)場進(jìn)行電源、輸入、輸出電路設(shè)計(jì)任務(wù)1.3電路設(shè)計(jì)與調(diào)試本任務(wù)目標(biāo)1、能查閱相關(guān)資料，說出STM32單片機(jī)的電源引腳和GPIO引腳的作用；2、能畫出溫度開關(guān)與單片機(jī)的連接電路，說出其原理；3、能畫出LED與單片機(jī)的連接電路，說出原理；4、能舉一反三，獨(dú)立進(jìn)行類似控制的電路設(shè)計(jì)；5、會(huì)進(jìn)行電路測試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）袁秀英石梅香項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警任務(wù)1.4程序設(shè)計(jì)與調(diào)試總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

具體工作任務(wù)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)如下功能：

溫度超過設(shè)定溫度（30℃）時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮；否則，報(bào)警燈熄滅。請進(jìn)行1、方案設(shè)計(jì)2、器件選型3、電路和程序設(shè)計(jì)4、完成軟硬件調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.1任務(wù)1.1 認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具1.2任務(wù)1.2 方案設(shè)計(jì)

1.3任務(wù)1.3 電路設(shè)計(jì)

1.4任務(wù)1.4 程序設(shè)計(jì)

1.5任務(wù)1.5 利用位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.6任務(wù)1.6 stm32軟硬件深入（一）

任務(wù)1.4程序設(shè)計(jì)與調(diào)試本任務(wù)目標(biāo)1、能根據(jù)任務(wù)需求繪制系統(tǒng)流程圖；2、能根據(jù)需要確定輸入輸出引腳的工作模式；3、會(huì)編寫GPIO引腳初始化函數(shù)；4、會(huì)利用GPIO讀引腳庫函數(shù)采集引腳輸入；5、會(huì)利用GPIO寫引腳庫函數(shù)向引腳輸出信號；6、會(huì)利用示例框架和開發(fā)板，在Keil5中進(jìn)行程序的編輯、編譯、生成、下載和調(diào)試；7、能舉一反三獨(dú)立進(jìn)行類似應(yīng)用的程序設(shè)計(jì)。課程回顧-基于STM32的溫度報(bào)警器電路程序設(shè)計(jì)思路——流程圖安裝KEIL5搭建框架（1）在電腦適當(dāng)位置新建一個(gè)文件夾如“電氣1”（如已有，則打開）。（2）將老師給的“01-01-程序框架-簡易框架-庫函數(shù)法”文件夾復(fù)制粘貼進(jìn)來。（3）再粘貼一次，并修改副本文件夾名為：01-02-溫度報(bào)警器-GPIO讀寫。這樣你的文件夾里至少包含了“01-01-程序框架-簡易框架-庫函數(shù)法”和“01-02-溫度報(bào)警器-GPIO讀寫”兩個(gè)文件夾。（4）打開文件夾：01-02-溫度報(bào)警器-GPIO讀寫，修改工程文件“Template”為“Temperature_Alarm”。當(dāng)然不修改就用原來的名字也沒有問題。修改工程名的目的是使其功能看起來一目了然。（5）注意：1）工程文件的文件類型是：μVision5Project；2）內(nèi)部子文件夾和文件名（例如CORE等）不要用中文。搭建框架（1）雙擊工程文件：Temperature_Alarm，打開Keil5。（2）點(diǎn)擊左側(cè)Project窗口中的+或-，展開或者折疊目錄，觀察工程的結(jié)構(gòu)。（3）在Project（工程）窗口，找到main.c，雙擊，打開該文件。main.c是主程序文件。主函數(shù)部分主程序一般應(yīng)包括聲明、子函數(shù)、主函數(shù)三個(gè)部分。聲明部分子函數(shù)部分主函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)認(rèn)識intmain（） //必須有的函數(shù)，名字和返回類型不能變，是首先要運(yùn)行的函數(shù){}while（1）

//無條件循環(huán)部分，反復(fù)要做的事務(wù){(diào)……；

}……；

//初始化部分，循環(huán)前要做的事務(wù)聲明部分子函數(shù)部分主函數(shù)部分主函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)認(rèn)識intmain（） //主函數(shù)最重要的函數(shù)，名字和返回類型只能如此{(lán)}while（1）

//無條件循環(huán)部分，反復(fù)要做的事務(wù){(diào)

}

//初始化部分，循環(huán)前要做的事務(wù)voidAAA（

）//子函數(shù)AAA{……；}HAL_Init（

）；//調(diào)用庫函數(shù)HAL_Init（）#include"stm32f1xx.h"；//包含stm321xx.h庫文件……；AAA（

）；//調(diào)用子函數(shù)AAA……；

主函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)認(rèn)識主程序一般應(yīng)包括聲明、子函數(shù)、主函數(shù)三個(gè)部分。例如：voidGPIOA_Init（） //子函數(shù)GPIOA_Init（），名字和返回類型可根據(jù)需要自定{

//子函數(shù)內(nèi)容，根據(jù)需要自定}voidGPIOC_Init（）

//子函數(shù)GPIOC_Init（），名字和返回類型可根據(jù)需要自定{

//子函數(shù)內(nèi)容，根據(jù)需要自定}intmain（）

//主函數(shù)，最重要的函數(shù)，名字和返回類型只能如此{(lán)

//初始化部分HAL_Init（

）； //調(diào)用庫函數(shù)HAL_Init（）GPIOA_Init（）；

//調(diào)用子函數(shù)GPIOA_Init（）GPIOC_Init（）；

//調(diào)用子函數(shù)GPIOC_Init（）

while（1）

//循環(huán)部分，根據(jù)需要自定

{ }}#include“stm32f1xx.h” //聲明部分，聲明包含stm32f1xx.h頭文件本系統(tǒng)主函數(shù)的設(shè)計(jì)intmain（）{

GPIO_PinStatetemperature； //定義變量temperature，用于存溫度信號，數(shù)據(jù)類型為GPIO_PinState

HAL_Init（）； //初始化HAL

GPIOA_Init（）； //對GPIOA的PA0引腳初始化

GPIOC_Init（）； //對GPIOC的PC0引腳初始

while（1）

{

temperature=HAL_GPIO_ReadPin（GPIOA，GPIO_PIN_0）；

//讀取PA0引腳輸入給temperature

if（temperature==1）

HAL_GPIO_WritePin（GPIOC，GPIO_PIN_0，GPIO_PIN_RESET）；//若溫度超限，則向PC0寫0，點(diǎn)亮LED

else

HAL_GPIO_WritePin（GPIOC，GPIO_PIN_0，GPIO_PIN_SET）；

//否則，向PC0寫1，熄滅LED

}}函數(shù)分析1、主函數(shù)main()，自己寫內(nèi)容，名字main和返回值類型int固定，包括初始化和無條件循環(huán)兩部分2、初始化部分主要進(jìn)行PA0和PC0引腳初始化；

循環(huán)部分主要用于溫度采集、判斷和LED控制3、PA0和PC0引腳初始化用兩個(gè)子函數(shù)GPIOA_Init（）和GPIOC_Init（）完成，

子函數(shù)名、內(nèi)容、傳遞參數(shù)、返回值，根據(jù)需要自定4、用到了3個(gè)HAL庫函數(shù)：HAL_Init（）、

HAL_GPIO_ReadPin（）、

HAL_GPIO_WritePin（）

庫函數(shù)名稱、功能、參數(shù)、返回值都是廠家提供的，不能用錯(cuò)。5、定義了變量temperature，其名字可自定義，但類型受到函數(shù)HAL_GPIO_ReadPin（）限制HAL初始化庫函數(shù)解析HAL庫函數(shù)：HAL_Init（）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDef

HAL_Init（

）

HAL_OK=0；HAL_ERROR=1；HAL_BUSY=2；HAL_TIMEOUT=3↑函數(shù)名↑參數(shù)↑返回值類型

功能：按照HAL固件庫的要求，進(jìn)行系統(tǒng)外設(shè)的初始化，并根據(jù)操作情況返回結(jié)果返回值：數(shù)據(jù)類型：HAL_StatusTypeDef，該類型在庫中已被定義。取值有4個(gè)：英語小貼士：初始化

（Initialize，簡寫Init）

狀態(tài)（Status）

類型（Type）

定義（Define）

要求：必須寫在程序開頭（主函數(shù)的第一條語句）GPIO讀引腳庫函數(shù)解析HAL庫函數(shù)：HAL_GPIO_ReadPin（端口名，引腳號）示例：AAA=HAL_GPIO_ReadPin（GPIOE

，

GPIO_PIN_5）；//讀PE5輸入給變量AAA

if(AAA==GPIO_PIN_SET){……}函數(shù)原型：GPIO_PinState

HAL_GPIO_ReadPin（GPIO_TypeDef

*GPIOx

，

uint16_t

GPIO_Pin）功能：讀GPIO引腳的輸入電平，如果輸入高電平則返回“1”；如果輸入低電平，則返回“0”端口名：GPIOx，數(shù)據(jù)類型為GPIO_TypeDef，指針型，該類型在庫中已被定義，取值為：

GPIOA、GPIOB、……、GPIOG返回值：數(shù)據(jù)類型為GPIO_PinState，取值為：GPIO_PIN_RESET=

0；GPIO_PIN_SET=

1英語小貼士：Read（讀）、Pin（引腳）、SET（置位、置1）、RESET（復(fù)位，清0）、State（狀態(tài)）引腳號：GPIO_Pin，數(shù)據(jù)類型為uint16_t，該類型在庫中已被定義，取值為：GPIO_PIN_0～GPIO_PIN_15

GPIO寫引腳庫函數(shù)解析HAL庫函數(shù)：HAL_GPIO_WritePin（端口號，引腳號，輸出值）函數(shù)原型：void

HAL_GPIO_WritePin

（GPIO_TypeDef*GPIOx，uint16_t

GPIO_Pin，GPIO_PinState

PinState）功能：向GPIO引腳寫“0”或“1”并輸出到引腳上端口名：數(shù)據(jù)類型為GPIO_TypeDef，該類型在庫中已被定義，取值為：

GPIOA、GPIOB、……、GPIOG引腳號：GPIO_Pin，數(shù)據(jù)類型為uint16_t，該類型在庫中已被定義，取值為：

GPIO_PIN_0、GPIO_PIN_1、……、GPIO_PIN_15等輸出值：數(shù)據(jù)類型為GPIO_PinState，有兩個(gè)取值：GPIO_PIN_RESET=0；

GPIO_PIN_SET=1返回值：類型為void（空）示例：HAL_GPIO_WritePin

（GPIOD，GPIO_PIN_3，GPIO_PIN_RESET）；//向PD3寫0HAL_GPIO_WritePin

（GPIOB，GPIO_PIN_15，GPIO_PIN_SET）；//向PB15寫1STM32的固件庫認(rèn)識STM32的固件庫（STM32FxxxFirmwareLibrary）1、固件庫是ST公司和ARM公司提供的函數(shù)庫，含有大量已封裝好可直接使用的庫函數(shù)例如HAL_GPIO_ReadPin()。2、固件庫幫助使用者不需要對芯片內(nèi)部硬件有很多了解，即可利用庫函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，為快速應(yīng)用提供便利。3、stm32編程通常有三個(gè)途徑：（1）利用標(biāo)準(zhǔn)庫編程（StandardPeripheralsLibrary，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備庫）；

（2）利用HAL庫編程（HardwareAbstractionLayer

Library，抽象印象層庫）；

（3）直接對stm32內(nèi)部寄存器進(jìn)行編程4、傳統(tǒng)51單片機(jī)采用方法（3），即寄存器編程。5、stm32由于比51復(fù)雜很多，通常都是利用固件庫編程作為入門，之后再用寄存器編程作為提高。6、標(biāo)準(zhǔn)庫是之前使用的固件庫。HAL庫則是目前主推的固件庫。7、詳細(xì)的HAL庫函數(shù)說明和函數(shù)具體內(nèi)容可參考手冊，或直接從keil5中讀取主函數(shù)的編輯與調(diào)試（1）編輯前請注意：?C編譯器不識別中文和中文全角字符。因此除了注釋以外，編輯程序過程中，請大家務(wù)必將輸入法切換到英文或者中文半角。否則C編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，切記！?為防止打字錯(cuò)誤，請盡量利用復(fù)制粘貼。主函數(shù)的編輯與調(diào)試（2）（1）按以上設(shè)計(jì)在Keil5中寫入主程序，你會(huì)發(fā)現(xiàn)第6行和第7行出現(xiàn)了警告符號。（2）點(diǎn)擊編譯（Translate）圖標(biāo)，輸出（Output）窗口指出有2個(gè)警告（warnings）。

警告內(nèi)容：第6、7行存在模糊聲明（declaredimplicitly）。錯(cuò)誤原因：子函數(shù)必須先定義后使用?，F(xiàn)在編譯程序沒有找到這兩個(gè)函數(shù)的定義。于是認(rèn)為是模糊聲明（實(shí)際上是沒有聲明）。主函數(shù)的編輯與調(diào)試（3）（3）在第2～7行加入GPIOA_Init（）和GPIOC_Init（）子函數(shù)的框架。（4）點(diǎn)擊編譯（Translate）圖標(biāo)，輸出（Output）窗口顯示0個(gè)錯(cuò)誤（errors）和警告（warnings）?？梢婋m然子函數(shù)的內(nèi)容尚未編寫，但框架結(jié)構(gòu)正確了，編譯正確。程序結(jié)構(gòu)再認(rèn)識voidGPIOA_Init(){}voidGPIOC_Init(){}int

main(){}//聲明包含庫文件stm32f1xx.h，該文件包含了關(guān)于stm32單片機(jī)的相關(guān)定義#include"stm32f1xx.h"http://main()函數(shù)，主函數(shù)，是程序首先運(yùn)行的函數(shù)//兩個(gè)子函數(shù)，作用是初始化PA0和PC0引腳，運(yùn)行中被main()調(diào)用主函數(shù)名字必須是main(),KEIL5要求類型必須是int子函數(shù)名字和類型可根據(jù)需要自定義子函數(shù)必須先定義再使用子函數(shù)編輯與解析GPIOA和GPIOC初始化子函數(shù)解析（1）程序第5、13行使用了GPIOA和GPIOC時(shí)鐘開啟庫（宏）函數(shù)。除了供電，單片機(jī)的工作離不開時(shí)鐘。時(shí)鐘就像人的心臟，為單片機(jī)的工作提供節(jié)拍。對于51單片機(jī)，上電復(fù)位后GPIO的時(shí)鐘是自動(dòng)開啟的。STM32則不同，要使GPIO工作，需要編程開啟其時(shí)鐘。GPIO時(shí)鐘開啟和關(guān)閉庫宏函數(shù)函數(shù)名__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE（）功能開啟GPIOA的時(shí)鐘函數(shù)名__HAL_RCC_GPIOA_CLK_DISABLE（）功能禁止GPIOA時(shí)鐘類似庫函數(shù)__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE（）、__HAL_RCC_GPIOB_CLK_DISABLE（）英語小貼士RCC（ResetandClockControl，復(fù)位和時(shí)鐘控制）CLK（CLOCK，時(shí)鐘）ENABLE（使能、允許）DISABLE（失能、禁止）一般形式__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE（）__HAL_RCC_GPIOx_CLK_DISABLE（）（x=A～G）GPIOA和GPIOC初始化子函數(shù)解析（2）程序第9、18行使用了GPIO初始化庫函數(shù)HAL_GPIO_Init（端口名，&初始化變量名）。該函數(shù)的意思是按照初始化變量的設(shè)置，對指定的端口進(jìn)行初始化。使用時(shí)應(yīng)注意取地址運(yùn)算符“&”。例如：HAL_GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStructure）；//按照變量GPIO_InitStructure的值對GPIOA初始化HAL_GPIO_Init（GPIOB，&AAA）；

//按照變量AAA的值對GPIOB做初始化。GPIO初始化庫函數(shù)（1）函數(shù)名HAL_GPIO_Init（端口名，&初始化變量名）功能按照GPIO初始化變量的值，初始化指定的GPIO端口函數(shù)原型voidHAL_GPIO_Init（GPIO_TypeDef*GPIOx，GPIO_InitTypeDef*GPIO_Init）端口名GPIOA～GPIOG，指出對哪個(gè)端口進(jìn)行初始化初始化變量數(shù)據(jù)類型：GPIO_InitTypeDef，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，在庫中定義如下：typedefstruct{uint32_tPin；/*引腳號*/uint32_tMode；/*引腳的工作模式*/uint32_tPull；/*引腳的上拉下拉設(shè)置*/uint32_tSpeed；/*引腳速度*/}GPIO_InitTypeDef1.Pin：管腿號，包括：GPIO_PIN_0、GPIO_PIN_1、……、GPIO_PIN_15、GPIO_PIN_All等2.Mode：工作模式，具體取值見后說明3.Pull：上拉和下拉方式，具體取值見后說明4.Speed：輸出速度，具體取值見后說明返回值空GPIO初始化庫函數(shù)（2）GPIO引腳做輸入輸出時(shí)的設(shè)置（部分）引腳用途ModePullSpeed數(shù)字量輸入（DI）

數(shù)字量輸出（DO）

GPIO_MODE_INPUT（輸入）GPIO_NOPULL（浮空）GPIO_PULLUP（上拉）GPIO_PULLDOWN（下拉）GPIO_MODE_OUTPUT_PP（推挽輸出）GPIO_MODE_OUTPUT_OD（開漏輸出）GPIO_SPEED_FREQ_LOW（低速，最大2MHz）GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM（中速，最大10MHZ）GPIO_SPEED_FREQ_HIGH（高速，最大50MHz）GPIO_InitTypeDefAAA； //定義變量AAA，用于存放GPIO初始化參數(shù)__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE（）；

//開啟GPIOF時(shí)鐘

AAA.Pin=GPIO_PIN_5； //指出是PIN_5引腳AAA.Mode=GPIO_MODE_INPUT； //指出該引腳做輸入（INPUT）AAA.Pull=GPIO_PULLDOWN； //設(shè)置為內(nèi)部下拉模式（PULLDOWN）HAL_GPIO_Init（GPIOF，&AAA）； //按照以上設(shè)置對GPIOF的指定引腳進(jìn)行初始化GPIO_InitTypeDefBBB； //定義變量BBB，用于存放GPIO初始化參數(shù)__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE（）；

//開啟GPIOD時(shí)鐘

BBB.Pin=GPIO_PIN_6； //指出是PIN_6引腳BBB.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP； //指出該引腳做推挽輸出（OUTPUTPUSHPULL）BBB.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH； //設(shè)置為高速輸出(HIGHFREQUENCESPEED）HAL_GPIO_Init（GPIOF，&AAA）； //按照以上設(shè)置對GPIOF的指定引腳進(jìn)行初始化GPIO初始化庫函數(shù)（3）例如希望按照變量AAA的設(shè)置對PF5引腳進(jìn)行初始化，要求PF5做數(shù)字量輸入，設(shè)為下拉，程序如下：例如希望按照變量BBB的設(shè)置對PD6引腳進(jìn)行初始化，要求PD6做數(shù)字量輸出、推挽方式，高速，程序如下：GPIO的初始化庫函數(shù)（4）（1）GPIO管腿做數(shù)字量輸入時(shí)，應(yīng)將其Mode設(shè)為GPIO_MODE_INPUT。（2）GPIO_MODE_INPUT下，應(yīng)設(shè)置PULL：（3）本系統(tǒng)PA0采用圖（a）外部上拉，

故應(yīng)設(shè)為:GPIO_PULLDOWNGPIO的初始化庫函數(shù)（5）（1）GPIO管腿做數(shù)字量輸出時(shí)，可將其Mode設(shè)為：

GPIO_MODE_OUTPUT_PP（推挽輸出，PP：PushandPull）；

GPIO_MODE_OUTPUT_OD（漏極開路輸出，OD：OpenDrain）。?直接驅(qū)動(dòng)DC3V負(fù)載情況下，應(yīng)設(shè)置為推挽輸出（PP）。?如果驅(qū)動(dòng)的是DC5V負(fù)載，則應(yīng)設(shè)置為漏極開路輸出（OD）本系統(tǒng)PC0直接驅(qū)動(dòng)LED，應(yīng)設(shè)置為推挽輸出。（2）具體是PP還是OD，取決于負(fù)載的情況：（3）應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置其輸出速度Speed：GPIO_SPEED_FREQ_LOW（低速，最大2MHz）GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM（中速，最大10MHZ）GPIO_SPEED_FREQ_HIGH（高速，最大50MHz）程序的編譯生成與下載運(yùn)行（1）點(diǎn)擊“編譯Translate”按鈕，對程序進(jìn)行編譯，應(yīng)顯示沒有錯(cuò)誤和警告。（2）點(diǎn)擊“生成Build”按鈕，對程序進(jìn)行生成，應(yīng)顯示沒有錯(cuò)誤和警告。（3）也可以直接點(diǎn)擊“重新生成Rebuild”按鈕，代替編譯和生成操作。連接電腦-仿真器-實(shí)驗(yàn)板1、連接電腦-調(diào)試器-實(shí)驗(yàn)板，觀察電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮計(jì)算機(jī)USB口仿真器作用：1.下載程序2.調(diào)試程序3.供電電源指示燈實(shí)驗(yàn)板設(shè)置調(diào)試方式1、點(diǎn)擊魔術(shù)棒Options（選項(xiàng)）設(shè)置調(diào)試方式2、進(jìn)入Debug（調(diào)試）頁3、選擇：Use:CMSIS-DAPDebugger

4、點(diǎn)擊：Settings（設(shè)置）設(shè)置調(diào)試方式5、在Debug（調(diào)試）頁，如果顯示：ErrorNoDebugUnitDevicefound

(錯(cuò)誤，沒有發(fā)現(xiàn)調(diào)試單元）說明電腦-仿真器-實(shí)驗(yàn)板沒有正確連接。需要重建連接。設(shè)置調(diào)試方式5'、在Debug（調(diào)試）頁，如果出現(xiàn)IDCODE（機(jī)器號），說明連接正確，電腦找到了仿真器。6、將Reset（復(fù)位）設(shè)置為：SYSRESETREQ（系統(tǒng)復(fù)位響應(yīng)）。設(shè)置調(diào)試方式7、在FlashDownload（閃存下載）頁，將ResetandRun勾選上（復(fù)位后即啟動(dòng)運(yùn)行）8、OKOK下載程序1、點(diǎn)Download（下載）按鈕，將程序下載到開發(fā)板上的單片機(jī)芯片中2、出現(xiàn)：FlashLoadfinished，說明閃存下載完成。運(yùn)行程序1、現(xiàn)在芯片中已經(jīng)有程序了。2、實(shí)驗(yàn)板上有LED，確實(shí)也連到了PC0。3、但是實(shí)驗(yàn)板上沒有電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)。

實(shí)驗(yàn)板上PA0連接了一個(gè)按鍵K_UP。姑且用這個(gè)按鍵模擬溫度開關(guān)吧。按下按鍵，開關(guān)閉合——用于模擬溫度超限抬起按鍵，開關(guān)斷開——用于模擬代表溫度正常4、好了。按下按鍵，看看發(fā)生了什么？LED亮了嗎？松開按鍵，LED應(yīng)該熄滅反復(fù)操作，都是如此注意實(shí)驗(yàn)板上數(shù)碼管的a段和LED1

接在一起了，它們會(huì)同時(shí)亮滅于是，我們成功啦！練習(xí)1、用PA0接收溫度傳感器輸入，用PC1連接LED的負(fù)極，畫電路，編寫程序2、用PA0接收溫度傳感器輸入，用PC7連接LED的正極，畫電路，編寫程序練習(xí)PA0PE2PE3PE4PG11請針對以下電路，編寫PA0、PE2、PE3、PE4、PG11引腳的初始化程序按鈕也可畫成以下符號常開按鈕常閉按鈕練習(xí)1、用PA15接收壓力傳感器輸入，用PB12連接LED，PB12接LED負(fù)極，選擇壓力傳感器，畫電路，編寫完整程序2、用PA3接收行程開關(guān)輸入，用PE2連接LED，PE2接LED正極，畫電路，編寫完整程序壓力開關(guān)溫度開關(guān)液位開關(guān)行程開關(guān)任務(wù)1.4程序設(shè)計(jì)與調(diào)試本任務(wù)目標(biāo)1、能根據(jù)任務(wù)需求繪制系統(tǒng)流程圖；2、能根據(jù)需要確定輸入輸出引腳的工作模式；3、會(huì)編寫GPIO引腳初始化函數(shù)；4、會(huì)利用GPIO讀引腳庫函數(shù)采集引腳輸入；5、會(huì)利用GPIO寫引腳庫函數(shù)向引腳輸出信號；6、會(huì)利用示例框架和開發(fā)板，在Keil5中進(jìn)行程序的編輯、編譯、生成、下載和調(diào)試；7、能舉一反三獨(dú)立進(jìn)行類似應(yīng)用的程序設(shè)計(jì)。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）袁秀英石梅香項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警任務(wù)1.5利用位操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警器總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

具體工作任務(wù)設(shè)計(jì)基于STM32單片機(jī)的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)如下功能：

溫度超過設(shè)定溫度（30℃）時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮；否則，報(bào)警燈熄滅。請進(jìn)行1、方案設(shè)計(jì)2、器件選型3、電路和程序設(shè)計(jì)4、完成軟硬件調(diào)試。項(xiàng)目總目標(biāo)1、了解單片機(jī)的發(fā)展及用途，理解其關(guān)鍵概念與術(shù)語；2、了解單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)過程，會(huì)使用開發(fā)工具進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、理解基于STM32F103ZET6的電源電路原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、理解按鍵、溫度開關(guān)等簡單DI電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；5、理解LED等簡單DO電路的原理，能夠獨(dú)立進(jìn)行類似電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試；6、掌握基于HAL庫函數(shù)的GPIO引腳讀寫和位操作編程方法；7、能夠按照分組管理的模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；8、了解STM32GPIO電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；9、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.1任務(wù)1.1 認(rèn)識STM32單片機(jī)及其開發(fā)工具1.2任務(wù)1.2 方案設(shè)計(jì)

1.3任務(wù)1.3 電路設(shè)計(jì)

1.4任務(wù)1.4 程序設(shè)計(jì)

1.5任務(wù)1.5 利用位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

1.6任務(wù)1.6 stm32軟硬件深入（一）

任務(wù)1.5利用位操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警器1、理解位操作的基本概念，會(huì)利用給出的框架和位操作文件，

編寫GPIO位操作程序；2、會(huì)給程序加入宏定義，提高程序的可移植性；3、理解分組管理的模塊化程序設(shè)計(jì)思路，會(huì)利用現(xiàn)有框架，

設(shè)計(jì)