实验（二）：USART应用：指令控制RGB 彩灯实验设计

本文主要是介绍实验（二）：USART应用：指令控制RGB 彩灯实验设计，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、实验目的与任务

实验目的：

1. 学习对USART的使用；

2. 掌握KEIL5的仿真与调试。

任务：

1. 根据要求编写程序，并写出原理性注释；

2. 将检查程序运行的结果，分析一下是否正确；

3. 完成所建工程的验证调试。

二、实验要求

编写程序让开发板接收USART 数据，然后根据数据内容控制RGB 彩灯的颜色。

三、实验内容及步骤

1. 设计电路图

图1 RGBLED灯与STM32单片机接口电路

2. 软件设计流程图

图2 软件流程图

3. 实验步骤

（1）运行Keil uVision5开发环境，建立一个项目工程。

（2）在工程中添加main.c文件，因需要用到LED灯，所以将上次实验写好的LED文件移植到该工程中，然后在main.c中调用，如图3所示。

图3 main.c程序

（3）在工程中添加main.c文件，因其本实验用到串口通讯，故再建立一个MyUSART.c和MyUSART.h的两个文件，首先编写主函数MyUSART.c的源代码，如图4所示。

图4 MyUSART.c程序

（4）编写MyUSART.h程序，方便以后工程文件以移植，使项目工程工具有移植性，如图5所示。

图5 LED.h程序

运行并调试成功并无错误和警告。

（5）仿真图

图6 仿真图

4. 调试验证及结果

（1）将开发板连接到电脑上，使用STLINK将程序烧录到STM32单片机中，同时将CH340模块与STM32连接，如图7所示：

图7 烧录程序

（2）程序烧录后，观察到串口发送的数据，如图8所示：

图8 串口发送的数据

（3）程序烧录后，观察到LED灯根据电脑通过串口发送的不同数字闪烁不同颜色，如图9所示：

图9 LED灯闪烁抓拍

四、实验代码分析

（1）USART初始化程序：

void MyUSART_Init(void)
{//开启时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//初始化引脚GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//TX引脚，复用推挽输出;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//RX引脚，浮空输入或上拉输入GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化USARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;//设置比特率USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制（不适应）USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx| USART_Mode_Rx;//串口模式（发送,接收）USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;//校验位（不校验）USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

（2）USART功能函数程序：

//重定向printf
int fputc(int ch, FILE *f)
{USART_SendData(USART1,(uint8_t) ch);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);return ch;
}/*** @brief  接收数据* @param  * @retval */
uint8_t MyUSART_ReceiveData(void)
{	uint8_t RxData;if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == SET){RxData = USART_ReceiveData(USART1);}return RxData;
}

（3）main函数程序：

uint8_t Dta = 0;int main(){LCD_Init();MyUSART_Init();printf("Hello World\r\n");while(1){//接收数据Dta = MyUSART_ReceiveData();if(Dta == 1)//LED1闪烁{LED1_Turn();Delay_ms(100);LED1_Turn();Delay_ms(100);}else if(Dta == 2)//LED2闪烁{LED2_Turn();Delay_ms(100);LED2_Turn();Delay_ms(100);}else if(Dta == 3)//LED3闪烁{LED3_Turn();Delay_ms(100);LED3_Turn();Delay_ms(100);}else//LED熄灭{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3);}}
}