STM32定时器实现串口发送信息、LED闪烁与呼吸灯

STM32定时器实现串口发送信息、LED闪烁与呼吸灯

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/HuaijinD/article/details/144399692

一、任务要求

本文将介绍如何使用STM32定时器实现以下功能：

1. 串口发送"hello windows！"
2. LED周期性闪烁
3. 两个LED的呼吸灯效果

二、串口发送"hello windows！"同时LED周期性闪烁

（一）STM32CubeMX生成项目

1. 在STMCubeMX主界面，点击"ACCEE TO MCU SELECTOR"：
2. 搜索STM32F103C8T6,选中芯片，点击"start project"：
   
3. 点击"System Core"，选择"RCC"，在右侧弹出的菜单栏中选"Crystal/Ceramic Resonator"：
4. 选择"SYS"，在右侧弹出的菜单栏中选"Serial Wire"：
5. 选择"GPIO"，设置PA4为"GPIO_Output"
6. 配置"TIM2"：
   点击"Timers"，选择"TIM2"，如图设置：
7. 配置"TIM3"：
   与TIM2类似，如图设置：
8. 点击"NVIC"，勾选"TIM2"和"TIM3"中断
9. 点击"Connectivity"，选择"USART1"，配置USART
10. 配置时钟树：
    如图：
11. 进入"Project Manager"，选择"code generator"，勾选：
12. 回到"Project"，设置项目名，储存位置，选择"MDK-ARM"，最后点击"GENERATE CODE"生成项目
13. 点击"Open Project"，跳转至keil

（二）Keil修改代码

1. 将下列代码加入主函数int main(void)中，用于启动定时器

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

2. 接着在主函数中加入以下代码，用于定时器实现中断回调

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    static uint32_t time_cnt =0;
    static uint32_t time_cnt3 =0;
    if(htim->Instance == TIM2)
    {
        if(++time_cnt >= 400)
        {
            time_cnt =0;
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_4);
        }
    }
    if(htim->Instance == TIM3)
    {
        if(++time_cnt3 >= 1000)
        {
            time_cnt3 =0;
            HAL_UART_Transmit(&huart1,hello,20,100000);
        }
    }
}

3. 最后在主函数前加入下列代码，用于串口通信发送"hello windows！"

uint8_t hello[20]="hello windows!\r\n";

（三）线路连接烧录

1. 线路连接

• 3V3 —> 3V3
• GND —> GND
• RXD —> A9
• TXD —> A10
• LED—>A4

2. 烧录

• 注意，烧录前需要更换boot，烧录完成后再复原
• 烧录时：
• 烧录完成后复原：
• 使用FlyMcu进行烧录，如图设置，文件选择keil编译的hex文件，点击"开始编程"即可开始烧录

（四）实验现象

三、 2个LED呼吸灯（外接1个led+PC13）

（一）STM32CubeMX生成项目

1. 在STMCubeMX主界面，点击"ACCEE TO MCU SELECTOR"：
2. 搜索STM32F103C8T6,选中芯片，点击"start project"：
3. 点击"System Core"，选择"RCC"，在右侧弹出的菜单栏中选"Crystal/Ceramic Resonator"：
4. 选择"SYS"，在右侧弹出的菜单栏中选"Serial Wire"：
5. 配置"TIM3"
   点击"Timers"，选择"TIM3"，如图配置：
6. 配置"TIM4"
   与TIM3类似，如图配置：
7. 配置时钟树
   如图：
8. 进入"Project Manager"，选择"code generator"，勾选：
9. 回到"Project"，输入项目名，储存位置，选择"MDK-ARM"，最后生成代码

（二）Keil修改代码

1. 在main.c中添加占空比

uint16_t pwm=0;   //占空比

2. 在主函数中添加以下代码，开启TIM3和TIM4的PWM的通道1

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1); 
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_1); 

3. while中添加以下调用代码

while (pwm< 500)
{
    pwm++;
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwm);  
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_1, pwm);  			
    HAL_Delay(1);
}
while (pwm)
{
    pwm--;
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwm);    
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_1, pwm);  
    HAL_Delay(1);
}
HAL_Delay(200);

（三）线路连接烧录

1. 线路连接

• 3V3 —> 3V3
• GND —> GND
• RXD —> A9
• TXD —> A10
• LED灯短脚 —> A6
• LED灯长脚 —> 3V3
• PB6 —> PC13

2. 烧录过程和之前一样，更换boot，更换hex文件即可

（四）实验现象

（五）仿真

此前多次进行仿真，这里就不再复述仿真前的配置了，可以看之前的博客，直接放结果。
放大后：

四、总结

在实现串口发送 "hello windows！" 同时 LED 周期性闪烁任务中，先利用 STMCubeMX 完成项目基础配置，涵盖芯片选型、时钟源、GPIO 模式、定时器参数、中断使能及串口设置等环节。于 Keil 里修改代码，在主函数启动定时器，借定时器中断回调达成定时切换 LED 状态与串口发送信息功能。烧录时留意 boot 切换，依正确线路连接保障程序运行，最终达成串口定时发送特定字符串且 LED 规律闪烁的效果。

针对 2 个 LED 呼吸灯任务，同样经 STMCubeMX 配置芯片与定时器，Keil 中定义占空比变量、开启定时器 PWM 通道，借循环调整占空比并延时实现呼吸灯渐变效果，烧录流程与前一任务一致，实验成果契合预期，且给出仿真结果辅助验证。

此实验深度锤炼了我的嵌入式开发实践能力。借助 STMCubeMX 图形化配置，降低开发初期难度与出错概率，助我高效搭建项目框架、精准设置硬件参数，深刻领悟各模块协同机理，像定时器与 GPIO、串口配合实现复杂功能。

代码修改环节，明晰定时器中断处理流程与 PWM 控制精髓。定时器中断回调函数内精准计时与状态切换，让我把握实时系统中时间管理与任务调度诀窍；PWM 控制呼吸灯时，借占空比渐变掌控 LED 亮度变化，洞悉此技术对模拟信号输出的关键意义，学会以软件灵活塑造硬件特性。

烧录与线路连接阶段，强化实践操作规范认知。认识到烧录 boot 切换重要性及不同硬件连接逻辑，培养硬件电路连接与软件调试衔接能力，提升解决实际问题效率，为后续复杂项目筑牢基础、积累宝贵经验。