我在高职教STM32——GPIO入门之蜂鸣器
大家好,我是老耿,高职青椒一枚,一直从事单片机、嵌入式、物联网等课程的教学。对于高职的学生层次,同行应该都懂的,老师在课堂上教学几乎是没什么成就感的。正因如此,才有了借助 CSDN 平台寻求认同感和成就感的想法。在这里,我准备陆续把自己花了很多心思的教学设计分享出来,主要面向广大师生朋友,单片机老鸟就略过吧。欢迎点赞+关注,各位的支持是本人持续输出的动力,多谢多谢!
本篇我们延续上一章闪烁灯的主题,通过 STM32 的 IO 口来控制开发板上的有源蜂鸣器,实现发声控制。通过本篇的学习,你将进一步了解 STM32 的 IO 口作为输出口使用的方法。
【学习目标】
- 理解蜂鸣器的电路原理
- 续领悟 GPIO 的初始化和电平控制
- 会利用函数手册查找、使用函数
一、认识蜂鸣器
1.1 蜂鸣器的应用和分类
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机等电子产品中作发声器件。蜂鸣器按构造方式的不同,可分为电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器;按其驱动方式的不同,可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。我们开发板上的蜂鸣器是电磁式的有源蜂鸣器,如图1所示。
这里的有源或无源不是指电源的“源”,而是指有没有自带振荡源。有源蜂鸣器内部自带了振荡电路,一通电就会发声,声音频率固定;无源蜂鸣器则没有自带振荡电路,必须外部提供 2~5kHz 左右的方波驱动,才能发声,音调也会随驱动信号的频率变化而改变。
1.2 蜂鸣器的驱动电路
上一篇,我们利用 STM32 的 IO 口去直接驱动 LED。本章的蜂鸣器,是否也能直接驱动呢?让我们来简单分析下:STM32F1 的单个 IO 最大可以提供 25mA 电流(来自数据手册),而蜂鸣器的驱动电流大概是 30mA,两者十分相近,但是全盘考虑,STM32F1 整个芯片的电流,最大也就 150mA,如果用 IO 口直接驱动蜂鸣器,其他地方用电就得省着点了。因此,在开发板的电路设计上,是将 IO 口信号通过三极管扩流后再驱动蜂鸣器,如图2所示,这样只需要提供不到 1mA 的电流就足够了。
从上图可知,蜂鸣器的驱动信号连接在 STM32 的 PB3 引脚上,用一个 NPN 三极管 Q7 来驱动蜂鸣器,R55 主要用于防止蜂鸣器的误发声。当 PB3 输出高电平的时候,蜂鸣器发声;当 PB3 输出低电平的时,蜂鸣器停止发声。由此可见,IO 口使用虽然简单,但是和外部电路的匹配设计,还是十分讲究的,考虑越多,设计就越可靠,可能出现的问题也就越少。
二、蜂鸣器编程实践
2.1 任务描述
实验现象很简单,我们让开发板上的蜂鸣器发出“嘀”…“嘀”的鸣响。这个实验的目的在于进一步熟悉 IO 口的使用,如果大家明白了上面蜂鸣器的发声原理,就会发现这个实验的控制方式跟上一章的闪烁灯如出一辙,也是“高电平—延时—低电平—延时”的循环套路。然而,PB3 这个引脚跟其他 IO 口相比有点特殊,我们对它初始化的时候还有一些附加操作,详见下面的代码分析。
2.2 工程文件清单
按照上一章对工程文件的管理,控制一类新的硬件就增加一对与之匹配的驱动文件,即图3中的 beep.c 和 beep.h。
2.3 工程代码剖析
1. beep.h 源码剖析
和上一章控制 LED 类似,代码清单1里定义了两个宏:BEEP_ON 和 BEEP_OFF,用来实现向 PB3 输出高电平和低电平的操作,这样既简化了书写,还能见名知意。此外,头文件里肯定少不了函数声明,这里只有一个蜂鸣器端口初始化的函数。
//-----------------------------------------------------------------------
// 代码清单1:beep.h文件源码
//-----------------------------------------------------------------------#ifndef _BEEP_H_
#define _BEEP_H_#include "stm32f10x.h"//------------------------------------------------------------------------
// 端口宏定义
//------------------------------------------------------------------------
#define BEEP_PIN GPIO_Pin_3//------------------------------------------------------------------------
// 库函数操作宏定义
//------------------------------------------------------------------------
#define BEEP_ON GPIO_SetBits(GPIOB, BEEP_PIN)
#define BEEP_OFF GPIO_ResetBits(GPIOB, BEEP_PIN)
#define BEEP_TOG GPIO_WriteBit(GPIOB, BEEP_PIN, \(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, BEEP_PIN)))//------------------------------------------------------------------------
// 函数声明
//------------------------------------------------------------------------
void Beep_Init(void); //蜂鸣器端口初始化函数#endif
2. beep.c 源码剖析
如代码清单2所示,该文件只有一个 Beep_Init() 函数,完成对蜂鸣器 IO 口的初始化。
/*************************************************************************** 代码清单2:beep.c* 描 述:蜂鸣器驱动* 平 台:OneNET STM32开发板V3.2* 作 者:老耿* 日 期:yyyy/mm/dd* 固 件 库:ST3.5.0* 版 本:V1.0* 说 明:初始化即可* 修改记录:无************************************************************************
**///----------------------------------------------------------------------
// 必要的头文件
//----------------------------------------------------------------------
#include "beep.h"/*************************************************************************** 函 数 名:Beep_Init* 功 能:蜂鸣器IO口初始化* 入口参数:无* 出口参数:无* 说 明:注意PB3引脚的特殊性************************************************************************
**/
void Beep_Init(void)
{//定义一个GPIO初始化对象(结构体)GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;//打开必要的外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//PB3引脚有特殊性,需要禁用默认的JTAG功能GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);//填充初始化结构体,并执行生效gpio_initstruct.GPIO_Pin = BEEP_PIN;gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &gpio_initstruct);//上电蜂鸣器关闭BEEP_OFF;
}
大家应该看到了,上面的初始化跟上一章的 LED 端口初始化相比,还是有点不一样的。STM32F10x 系列的 MCU 复位后,PA13/14/15 以及 PB3/4 默认配置为 JTAG 功能。但是,这里的 PB3 并非 JTAG 调试引脚,于是就有了调用 GPIO_PinRemapConfig() 这个引脚重映射库函数,而参数
GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable 的意思是禁用 JTAG 调禁模式,使能 SW 调试模式。由于 SW调试模式并不使用 PB3 引脚,这样我们就即保障了程序可以正常地下载和调试,又可以用 PB3 作为普通 IO 口控制蜂鸣器了。
由此可见,PB3 已经不是单纯的 IO 口了,还附加了调试功能。因此,我们在初始化的时候还打开了IO口复用这个外设(RCC_APB2Periph_AFIO)的时钟。
3. main.c源码剖析
主程序很简单,见代码清单3,请结合注释来阅读。
/********************************************************* 代码清单3:main.c* 项 目:有源蜂鸣器* 任务描述:上电后嘀嘀嘀* 实验平台:OneNET STM32开发板V3.2* 作 者:老耿* 日 期:yyyy/mm/dd******************************************************
**///-----------------------------------------------------
// 必要的头文件
//-----------------------------------------------------
#include "delay.h"
#include "beep.h"//-----------------------------------------------------
// 主函数
//-----------------------------------------------------
int main()
{delay_init(); //延时初始化Beep_Init(); //蜂鸣器初始化//主循环while(1){BEEP_ON;delay_ms(300);BEEP_OFF;delay_ms(300);//或者简化成以下两句//BEEP_TOG;//delay_ms(300);}
}
三、验证与测试
同样,我们通过ST-Link下载代码,下载完成后,蜂鸣器开始“嘀嘀嘀”鸣响,间隔为0.3秒左右,符合预期设计。
至此,我们的本章的学习就结束了。作为 STM32 的入门第二个例子,进一步介绍了 GPIO 作为输出口的使用方法,同时巩固了前面知识的学习。希望大家在开发板上实际验证一下,从而加深印象。
(本文完)
相关文章:
我在高职教STM32——GPIO入门之蜂鸣器
大家好,我是老耿,高职青椒一枚,一直从事单片机、嵌入式、物联网等课程的教学。对于高职的学生层次,同行应该都懂的,老师在课堂上教学几乎是没什么成就感的。正因如此,才有了借助 CSDN 平台寻求认同感和成就…...
STM32 Customer BootLoader 刷新项目 (一) STM32CubeMX UART串口通信工程搭建
STM32 Customer BootLoader 刷新项目 (一) STM32CubeMX UART串口通信工程搭建 文章目录 STM32 Customer BootLoader 刷新项目 (一) STM32CubeMX UART串口通信工程搭建功能与作用典型工作流程 1. 硬件原理图介绍2. STM32 CubeMX工程搭建2.1 创建工程2.2 系统配置2.3 USART串口配…...
如果搜索一定超时,如何用dp来以空间换时间
E - Alphabet Tiles (atcoder.jp) 题目大意:1到k长度的字符串时,在A-Z给定数量下,搭配出多少种不同的字符串 思路 排列组合,会死人的 暴搜:可以解决,但是时间太长 dp:考虑前 i 个字母&…...
MySQL常见的命令
MySQL常见的命令 查看数据库(注意添加分号) show databases;进入到某个库 use 库; 例如:进入test use test;显示表格 show tables;直接展示某个库里面的表 show tables from 库; 例如:展示mysql中的表格 show tabl…...
11 类型泛化
11 类型泛化 1、函数模版1.1 前言1.2 函数模版1.3 隐式推断类型实参1.4 函数模板重载1.5 函数模板类型形参的默认类型(C11标准) 2、类模版2.1 类模板的成员函数延迟实例化2.2 类模板的静态成员2.3 类模板的递归实例化2.4 类模板类型形参缺省值 3、类模板…...
UE4_后期_ben_模糊和锐化滤镜
学习笔记,不喜勿喷,侵权立删,祝愿生活越来越好! 本篇教程主要介绍后期处理的简单模糊和锐化滤镜效果,学习之前首先要回顾下上节课介绍的屏幕扭曲效果: 这是全屏效果,然后又介绍了几种蒙版&#…...
Spring Boot中Excel的导入导出的实现之Apache POI框架使用教程
文章目录 前言一、Apache POI 是什么?二、使用 Apache POI 实现 Excel 的导入和导出① 导入 Excel1. 添加依赖2. 编写导入逻辑3. 在 Controller 中处理上传请求 ② 导出 Excel1. 添加依赖2. 编写导出逻辑3. 在 Controller 中处理导出请求 总结 前言 在 Spring Boot …...
CentOS搭建kubernetes集群详细过程(yum安装方式)
kubernetes集群搭建详细过程(yum安装方式) Kubernetes,也被称为K8s,是一个多功能的容器管理工具,它不仅能够协调和调度容器的部署,而且还能监控容器的健康状况并自动修复常见问题。这个平台是在谷歌十多年…...
Java 面试题:Java 的 Exception 和 Error 有什么区别?
在Java编程中,异常处理是确保程序稳健性和可靠性的重要机制。Java提供了一套完善的异常处理框架,通过捕获和处理异常,开发者可以有效地应对程序运行时可能出现的各种问题。在这一框架中,Exception和Error是两个核心概念࿰…...
在Vue 3中,el-select循环el-option的常见踩坑点,value值绑定对象类型?选中效果不准确?
在Vue 3中,el-select 组件是来自 Element Plus UI 库的一部分。 如果你想要设置默认选中的选项,你可以使用 v-model 来绑定选中的值。如果你想要在某个时刻让某个选项显示为已选中,可以设置对应的值到 v-model 绑定的数据。 <template>…...
Qt实现单例模式:Q_GLOBAL_STATIC和Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS
目录 1.引言 2.了解Q_GLOBAL_STATIC 3.了解Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS 4.实现原理 4.1.对象的创建 4.2.QGlobalStatic 4.3.宏定义实现 4.4.注意事项 5.总结 1.引言 设计模式之单例模式-CSDN博客 所谓的全局静态对象,大多是在单例类中所见,在之前…...
通过nginx转发后应用偶发502bad gateway
序言 学习了一些东西,如何才是真正自己能用的呢?好像就是看自己的潜意识的反应,例如解决了一个问题,那么下次再碰到类似的问题,能直接下意识的去找到对应的信息,从而解决,而不是和第一次碰到一样…...
linux中如何进行yum源的挂载
linux中如何进行yum源的挂载 1.首先创建目录[rootserver /]# mkdir /rhel92.使用mount命令进行、dev/cdrom/的镜像文件进行挂载[rootserver /]# mount /dev/cdrom /rhel9/ 注意:此时设立的是临时命令。重启后则失效,若想在下次开启后仍然挂载&a…...
ffmpeg的部署踩坑及简单使用方式
ffmpeg的使用方式有以下几种: 使用原生安装包 直接在ffmpeg官网上下载安装该软件,加入到环境变量中就可以使用了 优点:简单,灵活,代码中也不用添加其他第三方的包 缺点:需要手动安装ffmpeg,这点比较麻烦 部署-windows 在windows环境下,有时就算加入到了环境变量,…...
misc刷题记录2[陇剑杯 2021]
[陇剑杯 2021]webshell (1)单位网站被黑客挂马,请您从流量中分析出webshell,进行回答: 黑客登录系统使用的密码是_____________。得到的flag请使用NSSCTF{}格式提交。 这里我的思路是,既然要选择的时间段是黑客登录网站以后&…...
AI发展面临的问题? —— AI对创造的重新定义
一、AI的问题描述 AI与数据安全问题:随着AI技术的发展和应用,数据安全问题日益突出。AI模型训练依赖于大量数据,而这些数据中可能包含个人隐私、商业秘密等敏感信息。如果数据在采集、存储、使用过程中处理不当,可能导致数据泄露或…...
k8s学习--OpenKruise详细解释以及原地升级及全链路灰度发布方案
文章目录 OpenKruise简介OpenKruise来源OpenKruise是什么?核心组件有什么?有什么特性和优势?适用于什么场景? 什么是OpenKruise的原地升级原地升级的关键特性使用原地升级的组件原地升级的工作原理 应用环境一、OpenKruise部署1.安…...
上海亚商投顾:沪指缩量调整 PCB概念股持续爆发
上海亚商投顾前言:无惧大盘涨跌,解密龙虎榜资金,跟踪一线游资和机构资金动向,识别短期热点和强势个股。 一.市场情绪 大小指数昨日走势分化,沪指全天震荡调整,创业板指午后涨超1%。消费电子板块全天强势&a…...
QT属性系统,简单属性功能快速实现 QT属性的简单理解 属性学习如此简单 一文就能读懂QT属性 QT属性最简单的学习
4.4 属性系统 Qt 元对象系统最主要的功能是实现信号和槽机制,当然也有其他功能,就是支持属性系统。有些高级语言通过编译器的 __property 或者 [property] 等关键字实现属性系统,用于提供对成员变量的访问权限,Qt 则通过自己的元对…...
【IEEE出版丨EI检索】2024新型电力系统与电力电子国际会议(NPSPE 2024)
2024新型电力系统与电力电子国际会议(NPSPE 2024)将于8月16日至18日在中国大连举行,本届大会致力于为相关领域的专家和学者提供一个探讨行业热点问题,促进科技进步,增加科研合作的平台。本届大会涵盖新型电力系统和电力…...
【Netty】nio阻塞非阻塞Selector
阻塞VS非阻塞 阻塞 阻塞模式下,相关方法都会导致线程暂停。 ServerSocketChannel.accept() 会在没有建立连接的时候让线程暂停 SocketChannel.read()会在没有数据的时候让线程暂停。 阻塞的表现就是线程暂停了,暂停期间不会占用CPU,但线程…...
ES 操作
1、删除索引的所有记录 curl -X POST "localhost:9200/<index-name>/_delete_by_query" -H Content-Type: application/json -d {"query": {"match_all": {}} }POST /content_erp_nlp_help/_delete_by_query { "query": { &quo…...
uniapp如何实现跳转
在 UniApp 中,页面跳转主要可以通过两种方式实现:使用 <navigator> 组件和调用 UniApp 提供的导航 API。以下是这两种方式的详细说明: 1. 使用 <navigator> 组件 <navigator> 组件允许你在页面上创建一个可点击的元素&am…...
Stable-Diffusion-WebUI 常用提示词插件
SixGod提示词插件 SixGod提示词插件可以帮助用户快速生成逼真、有创意的图像。其中包含,清空正向提示词”和“清空负向提示词、提示词起手式包含人物、服饰、人物发型等各个维度的提示词、一键清除正面提示词与负面提示词、随机灵感关键词、提示词分类组合随机、动…...
单片机 PWM输入捕获【学习记录】
前言 学习是永无止境的,就算之前学过的东西再次学习一遍也能狗学习到很多东西,输入捕获很早之前就用过了,但是仅仅是照搬例程没有去进行理解。温故而知新! 定时器 定时器简介 定时器的分类 高级定时器 通用定时器 基本定时器…...
3.1、前端异步编程(超详细手写实现Promise;实现all、race、allSettled、any;async/await的使用)
前端异步编程规范 Promise介绍手写Promise(resolve,reject)手写Promise(then)Promise相关 API实现allraceallSettledany async/await和Promise的关系async/await的使用 Promise介绍 Promise是一个类,可以翻…...
3.1. 马氏链-马氏链的定义和示例
马氏链的定义和示例 马氏链的定义和示例1. 马氏链的定义2. 马氏链的示例2.1. 随机游走2.2. 分支过程2.3. Ehrenfest chain2.4. 遗传模型2.5. M/G/1 队列 马氏链的定义和示例 1. 马氏链的定义 对于可数状态空间的马氏链, 马氏性指的是给定当前状态, 其他过去的状态与未来的预测…...
红利之外的A股底仓选择:A50
内容提要 华泰证券指出,当前指数层面下行风险不大,市场再入震荡期下,可关注三条配置线索:1)A50为代表的产业巨头;2)以家电/食饮/物流/出版为代表的稳健消费龙头,3)消费电…...
wondershaper 一款限制 linux 服务器网卡级别的带宽工具
文章目录 一、关于wondershaper二、文档链接三、源码下载四、限流测试五、常见报错1. /usr/local/sbin/wondershaper: line 145: tc: command not found2. Failed to download metadata for repo ‘appstream‘: Cannot prepare internal mirrorlist: No URLs.. 一、关于wonder…...
独孤思维:盲目进群,根本赚不到钱
01 我看有些伙伴,对标同行找写作素材和灵感的时候。 喜欢把对标文章发给ai提炼总结。 这个方法好是好,但是,有一个问题。 即,无法感受全文的细节。 更无法感受作者的情感和温度。 就好像电影《记忆大师》一样。 我提取了记…...
wordpress恢复主题/展示型网站设计公司
昨晚做了某公司的笔试,遇到一道名为“三子棋”的编程题,花了近一个小时的时间去完成了这道题。最后提交时,有部分测试实例没有通过。可是已经没有时间修改了,真是悔啊!现在将原题复述如下: 题目描述&#x…...
潍坊网站开发培训/网络营销策划书范文模板
一直以来都奢想拥有一款全能好用的Markdown编辑器,直到遇到了Atom。废话不多说,直接开搞! 1. 安装Atom 下载安装Atom:https://atom.io/ 2. 增强预览(markdown-preview-plus) Atom自带的Markdown预览插件markdown-preview功能比较简…...
免费的ai素材网站/企业推广策划公司
这是一个纯粹利用CSS所做出来的效果,这个效果说穿了就是一个图像处理的原理,做法跟Photoshop里头的几乎一模一样,只是一个用图层和色版来制作,一个则是用CSS(把div当成图层思考就好了)。从PhotoShop开始一开始我们来玩Photoshop&a…...
做商业广告有什么网站好推销的/快速收录工具
原文(我的博客):贝叶斯估计、最大似然估计、最大后验估计三者的区别 更多机器学习深度学习资源 实例分析 即使学过机器学习的人,对机器学习中的 MLE(极大似然估计)、MAP(最大后验估计)以及贝叶斯估计(Bayesian) 仍有可能一知半解。对于一个基础模型,通常…...
做网站流程视频/360优化大师app下载
http://www.hightopo.com/demo/astar/astar.html 最近搞个游戏遇到最短路径的常规游戏问题,一时起兴基于HT for Web写了个A算法的WebGL 3D呈现,算法基于开源 https://github.com/bgrins/javascript-astar 的javascript实现,其实作者也有个不错…...
合肥市建设工程合同备案网站/怎样制作网页新手自学入门
初步尝试 Keras (基于 Tensorflow 后端)深度框架时, 发现其对于 GPU 的使用比较神奇, 默认竟然是全部占满显存, 1080Ti 跑个小分类问题, 就一下子满了. 而且是服务器上的两张 1080Ti.服务器上的多张 GPU 都占满, 有点浪费性能.因此, 需要类似于 Caffe 等框架的可以设定 GPU ID …...