跑马灯

正点原子STM32H7R3开发套件 上，提供的板载设备很多：

但玩板子的第一件事，就是点灯。

从上图可以得知，用户LED有两颗，可以做跑马灯，交互点亮。

从官方手册页可以得知用户LED的具体硬件原理图：

在官方的例程中，也提供了跑马灯的演示代码。不过这么简单的事情，就自己做一下吧。

1、先在STM32CubeIDE中，创建一个STM32H7R3L8H6H的工程：

2、设置GPIO，开启用户LED

参考原理图，LED0对应GPIO PD14，LED1对应GPIO PC0。

3、编写LED开启和关闭的快捷调用

可以参考官方提供的示例代码，也可以自己写，比较简单：

/* Private defines -----------------------------------------------------------*/



#define LED1_Pin GPIO_PIN_0

#define LED1_GPIO_Port GPIOC

#define LED0_Pin GPIO_PIN_14

#define LED0_GPIO_Port GPIOD





/* USER CODE BEGIN Private defines */

/* IO操作 */

#define LED0(x)                 do { (x) ?                                                              \\\\                                   HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin, GPIO_PIN_SET):     \\\\

                                    HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin, GPIO_PIN_RESET);   \\\\

                                } while (0)

#define LED1(x)                 do { (x) ?                                                              \\\\                                   HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET):     \\\\

                                    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);   \\\\

                                } while (0)

#define LED0_TOGGLE()           do { HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN); } while (0)

#define LED1_TOGGLE()           do { HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); } while (0)

/* USER CODE END Private defines */

4、在main中控制LED

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

  {

      LED0(0);        /* 开启LED0 */

      LED1(1);        /* 关闭LED1 */

      HAL_Delay(500);  /* 延时500毫秒 */



      LED0(1);        /* 关闭LED0 */

      LED1(0);        /* 开启LED1 */

      HAL_Delay(500);  /* 延时500毫秒 */

/* USER CODE END WHILE */



/* USER CODE BEGIN 3 */

  }

/* USER CODE END 3 */

5、编译

编写完成后，直接编译即可：

如果编译时，出现-fcyclomatic-completxity，可以在如下的项目设置中取消对应的选项：

6、运行

在调试配置中，添加对应的运行配置，并设置好调试器的类型：

后面有机会，会使用STLink、DAPLink、J-Link等多种调试器测试。

然后使用该运行配置运行或者调试即可：

7、运行效果

直接看视频：

PWM呼吸灯

从手册可以得知，STM32H7R3提供了丰富的定时器功能：

这篇测试，就使用TIM14，来做PWM输出，控制LED呈现呼吸灯效果。

1、定时器TIM14设置

从手册可以得知，TIM14挂在AHB2上：

从MX设置中，可以的之具体的时钟频率：

要实现PWM输出，可以试用如下的公式进行计算：(参考：STM32H7系列教程（4）脉冲宽度调制(PWM)_stm32h7 pwm)

Fpwm =Tclk / ((arr+1)*(psc+1))(单位：Hz)

arr 是计数器值

psc 是预分频值

根据时钟频率，具体结果如下：

时钟频率设置为Tclk=300MHZ

自动装载值为ARR=499

设置预分频系数PSC=299

pwm频率=300000000/(500*300)=2kHz

占空比设置成50%，将获得一个1KHz的频率

根据上面的计算结果，设置TIM14如下：

需要注意正点原子STM32H7R3开发套件的板载LED，低电平点亮，所以需要将CH Polarity设置为LOW。

2、调用代码

在main.c中，适当的位置添加对应的代码：

/* USER CODE BEGIN PV */

uint16_t pwmval=0;   //PWM占空比

/* USER CODE END PV */

/* USER CODE BEGIN 2 */

//  LED0(1);        /* 开启LED0 */

  LED1(1);        /* 关闭LED1 */



  HAL_TIM_PWM_Start(&htim14,TIM_CHANNEL_1); //开启PWM对应的通道

/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

  {

                for(pwmval=0;pwmval<=400;pwmval++)

                {

                        __HAL_TIM_SetCompare(&htim14, TIM_CHANNEL_1, pwmval);    //修改占空比

                        HAL_Delay(1);

                }

                  HAL_Delay(200);

                for(pwmval=400;pwmval>0;pwmval--)

                {

                        __HAL_TIM_SetCompare(&htim14, TIM_CHANNEL_1, pwmval);    //修改占空比

                        HAL_Delay(1);

                }

                HAL_Delay(200);

#endif

/* USER CODE END WHILE */



/* USER CODE BEGIN 3 */

  }

/* USER CODE END 3 */

修改完成后，保存编译。

3、运行效果

实际运行前，需要将PD14和PF9连接，以便PWM输出控制LED0：

最终，实际的运行效果如下：

串口通信

因为后续需要通过Air780E的4G功能联网，而与AIr780E通信使用串口通信，所以先来调试一下正点原子STM32H7R3开发套件上的串口通讯功能。

1、硬件了解

在开发板上，有USART2的引出：


使用的GPIO为：PD5-TX、PD6-RX

通过原理图也可以了解：

开发板上的USART2可以通过跳线，连接到RS232或者485，也可以不用跳线，直接连接到外部设备。

这里为了测试，连接到了USB2TTL，具体如下：

2、USART2设置

这次测试，使用USART2，开启中断方式进行通信，具体使用CUbeMX做如下的设置：

设置完成后，保存配置极客自动更新代码。

3、代码编写和测试

首先，在main.c中，添加对应的头文件调用：

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include

#include

/* USER CODE END Includes */

定义需要使用的变量：

/* USER CODE BEGIN 0 */

uint8_t tx_buff[]={65,66,67,68,69,70,71,72,73,74}; //ABCDEFGHIJ in ASCII code

unsignedchar rx_buff[256];

unsignedchar rx_byte;

uint8_t rx_count = 0;

uint8_t rx_flag = 0;

/* USER CODE END 0 */

其中，tx_buff用于发送数据测试，rx_buff用于接受数据，rx_count用于表示中断模式下串口接收数据的长度，rx_flag用于表示串口是否有数据

并进行初始化设置：

/* USER CODE BEGIN 2 */

  HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_byte, 1);

  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE);



memset(rx_buff,0,sizeof(rx_buff));

  rx_flag = 0;

  rx_count = 0;

/* USER CODE END 2 */

上述代码中，开启USART2的中断，以及IDLE状态，并将相关的变量置零做初始化。

然后，添加串口中断接收数据处理：

/* USER CODE BEGIN 4 */

voidHAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

{

        if(huart->Instance == USART2) {

                rx_buff[rx_count] = rx_byte;

                rx_count++;

                HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_byte, 1); //You need to toggle a breakpoint on this line!

        }

}

/* USER CODE END 4 */

在中断处理中，每次接收一个数据，rx_count就会自增，并将接收到的数据存储到rx_buff中，并再次启动中断接收。

最后，还需要 USART2_IRQHandler 的中断处理中，设置标志位rx_flag，代码位于stm32h7rsxx_it.c中：

voidUSART2_IRQHandler(void)

{

/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */

/* USER CODE END USART2_IRQn 0 */



  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);



/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */

if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2, UART_FLAG_IDLE) != RESET)

  {

      __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);

      rx_flag = 1;

  }

/* USER CODE END USART2_IRQn 1 */

}

当接收数据完成后，处于IDLE状态时，就会将rx_flag设置为1，以便用户程序能够及时处理。

以上做好了USART2收发数据的准备工作，就可以开始实际的调用了。

先测试数据接收，在main.c的while循环中，添加如下的代码：

 HAL_UART_Transmit_IT(&huart2, tx_buff, 10);

 HAL_Delay(1000);

然后编译烧录到开发板，通过USB2TTL工具，就可以查看到开发板发送的数据了：

测试完了USART发送数据，可以将上面的代码，替换为下面的代码，以便接收数据：

if(rx_flag == 1)

                {

                    printf("USART2:%s\\r\\n", rx_buff);

                    memset(rx_buff,0,sizeof(rx_buff));

                    rx_flag = 0;

                    rx_count = 0;

                }

然后编译烧录到开发板，并在合适的位置打上断点：

再使用USB2TTL工具，通过串口向开发板发送数据：

出发断点后，就可以查看到实际接收到的数据了：

在上一步中，串口通信已经无碍了，可以顺手处理一下，把printf重定向到串口输出，这样子可以方便查看printf的信息。

实际处理非常的简单，添加下面的代码即可：

/* USER CODE BEGIN 0 */

uint8_t tx_buff[]={65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,'\\r','\\n'}; //ABCDEFGHIJ in ASCII code

unsignedchar rx_buff[256];

unsignedchar rx_byte;

uint8_t rx_count = 0;

uint8_t rx_flag = 0;



// printf重定向处理

#ifdef __GNUC__

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)

#else

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

#endif



PUTCHAR_PROTOTYPE

{

  HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY); // 串口2

return ch;

}

/* USER CODE END 0 */

然后编译烧录，再使用串口收发工具发送信息即可：

可以根据实际需要，将printf重定向到USART1或者其他开启的串口。

通过蜂鸣器播放音乐

在正点原子STM32H7R3开发套件上，提供了一个有源蜂鸣器，可以用于简单的发声。

正点原子还提供了驱动蜂鸣器发声的测试代码，不过只是简单的驱动蜂鸣器。

通过PWM信号，可以驱动蜂鸣器发出哆来咪的音调，从而播放简单的音乐。

输出PWM信号，可以用定时器来实现，也可以用delay_us来实现。

这次测试，使用delay_us来实现。

1、开发板配置：

从正点原子提供的开发板资料，可以了解到蜂鸣器的硬件连接：

然后使用CubeMX进行设置：

2、us延时定义

参考：关于STM32单片机延时微妙（delay_us）函数-hal库_delayus

具体代码如下：

uint32_t g_fac_us = 0;



/**



 * @brief 延时初始化



 * * @note 计算1us计数值



 * @paramnus: 要延时的 us 数



 * @retval 无



 */



voiddelay_init(void) {



        g_fac_us = SystemCoreClock / 1000000;        



}







/**



 * @brief 延时 nus



 * * @note 无论是否使用 OS, 都是用时钟摘取法来做 us 延时



 * @paramnus: 要延时的 us 数



 * @note nus 取值范围: 0 ~ (2^32 / fac_us) (fac_us 一般等于系统主频,



 * 自行套入计算)



 * @retval 无



 */



voiddelay_us(uint32_t nus) {



uint32_t ticks;



uint32_t told, tnow, tcnt = 0;



uint32_t reload = SysTick->LOAD; /* LOAD 的值 */



  ticks = nus * g_fac_us;          /* 需要的节拍数 */







#if SYS_SUPPORT_OS     /* 如果需要支持 OS */



  delay_osschedlock(); /* 锁定 OS 的任务调度器 */



#endif



  told = SysTick->VAL; /* 刚进入时的计数器值 */



while (1) {



    tnow = SysTick->VAL;



if (tnow != told) {



if (tnow < told) {



        tcnt += told - tnow;



/* 这里注意一下 SYSTICK 是一个递减的计数器就可以了 */



      } else {



        tcnt += reload - tnow + told;



      }



      told = tnow;



if (tcnt >= ticks) {



break; /* 时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */



      }



    }



  }



#if SYS_SUPPORT_OS       /* 如果需要支持 OS */



  delay_osschedunlock(); /* 恢复 OS 的任务调度器 */



#endif



}

其中，delay_init()用于初始化，delay_us()用于研延时调用。

3、音乐播放调用定义

参考：基于STM32F103，用蜂鸣器播放歌曲_stm32f103蜂鸣器音乐

具体实现的代码如下：

/*



 * beep.h



 *



 *  Created on: Dec 22, 2024



 *      Author: HonestQiao



 */







#ifndef INC_BEEP_H_



#define INC_BEEP_H_







#include"stdlib.h"







voidBEEP_Init(void);



voidBuzzer_On(void);



voidBuzzer_Off(void);



voidSound2(short time);



voidplay_music(void);



voidplay_successful(void);



voidplay_failed(void);







#endif/* INC_BEEP_H_ */

/*



 * beep.c



 *



 *  Created on: Dec 22, 2024



 *      Author: HonestQiao



 */











#include"beep.h"



#include"main.h"



//#include "gpioHandler.h"



//#include "timerHandler.h"







voidBEEP_Init(void)



{



//    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;







//    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         //使能A端口时钟



//    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;



//    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽输出



//    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz



//    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);          //初始化GPIOD3,6



//    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);



}







voidBuzzer_On(void)



{



    HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_Port, BEEP_Pin, GPIO_PIN_SET);



}







voidBuzzer_Off(void)



{



        HAL_GPIO_WritePin(BEEP_GPIO_Port, BEEP_Pin, GPIO_PIN_RESET);



}







voidSound(uint16_t frq)



{



        uint32_t time;



        if(frq != 1000)



        {



//                time = 500000/((uint32_t)frq);



                time = 100000/((uint32_t)frq);



//                PBeep = 1;



                Buzzer_On();//打开蜂鸣器--根据自己的硬件情况调整，通常就是控制蜂鸣器的gpio引脚置1







                delay_us(time);



//                PBeep = 0;



                Buzzer_Off();//关闭蜂鸣器--根据自己的硬件情况调整，通常就是控制蜂鸣器的gpio引脚置0



                delay_us(time);



        }else



                delay_us(1000);



}



voidplay_music(void)



{



        //             低7  1   2   3   4   5   6   7  高1 高2  高3 高4 高5 不发音



        uint16_t tone[] = {247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,1000};//音频数据表







        //小燕子



                uint8_t music[]={3,5,8,6,5,13,//音调



                        3,5,6,8,5,13,



                        8,10,9,8,9,8,6,8,5,13,



                                        3,5,6,5,6,8,9,5,6,13,



                                        3,2,1,2,13,



                                        2,2,3,5,5,8,2,3,5,13};



                uint8_t time[] ={2,2,2,2,6,4,//时间



                                2,2,2,2,6,4,



                6,2,4,4,2,2,2,2,6,4,



                                6,2,4,2,2,4,2,2,6,4,



                                2,2,4,6,4,



                                4,2,2,4,4,4,2,2,6,4};



//        uint8_t music[]={13,1,2,3,4,5,6,7,8};//测试基础音



//        uint8_t time[] ={4, 4,4,4,4,4,4,4,4};







        uint32_t yanshi;



        uint16_t i,e;



        yanshi = 2;//10;  4;  2



        for(i=0;i<sizeof(music)/sizeof(music[0]);i++){



                for(e=0;e<((uint16_t)time[i])*tone[music[i]]/yanshi;e++){



                        Sound((uint32_t)tone[music[i]]);



                }



        }



}

然后，在main.c文件中，loop之前，添加下面的代码，就可以播放音乐了：

// 初始化定时器

delay_init();

// 初始化音乐播放

BEEP_Init();

// 播放音乐

play_music();

编译烧录后，开发板的蜂鸣器，就能播放出来对应的音乐了。

LVGL测试

1. 默认演示测试
   
   正点原子提供了LVGL的测试用例：

打开例程1，编译烧录运行，结果如下：

例程1的demo，是music player的。

2. 运行 widgets demo
   
   要运行widgets demo，需要先修改lv配置：

还可以打开性能监控参数：

还需要再项目配置中添加文件：

以及设置目录：


最后在main.c中添加调用：

编译烧录后，运行效果如下：

3. 
   

   编写自己的LVGL代码
   
   上面测试都通过后，就可以编译自己的代码了。
   
   编写前，可以将之前的DEMo配置和调用，都给注销掉了。
   
   然后，编写一个简单的输出hello world的函数：
   
   
   便在main()中调用：
   

   
   

   另外，可以修改初始化配置参数，让屏幕按照竖向显示：
   

   
   

   编译烧录后，显示结果如下：
   

   
   

   后续就可以使用LVGL进行具体界面的编写和显示了。

   
   

使用LVGL显示内部温度传感器数据

正点原子官方提供的例程中，有一个内部温度传感器数据的读取：

参考该案例，结合之前的LVGL，可以用LVGl来进行输出显示。

先拷贝adc相关的文件到对应的目录：

然后添加系统hal文件：

再编写界面显示和温度值读取及更新的函数：

最后，再main()中调用即可：

最终，运行结果如下：