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简易数字示波器项目-G3507
六、LED控制实验

六、LED控制实验 ​

LED灯基础知识 ​

LED灯结构组成 ​

  LED灯，也称发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的内部是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。

LED灯发光原理 ​

  半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，另一端是N型半导体。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成了一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。

LED灯驱动原理 ​

  驱动LED灯，也就是使LED灯点亮，首先查看原理图，查看LED灯引脚的连接关系，可通过对应单片机引脚输出高低电平，从而改变LED灯两侧电势差形成电流回路，点亮LED灯。

LED灯引脚原理图 ​

核心板板载LED引脚图：

底板板载LED引脚图：

点亮LED灯 ​

项目分析 ​

  本次项目完成点亮底板LED灯实验，核心板板载LED灯留给大家自行修改进行点亮；
通过前面的基础知识说明，我们已经知道LED灯点亮的原理与LED灯连接的引脚；

  • LED2--->PA28
  • LED3--->PA31

在LED灯的正极是连接3.3V，中间接入了一个1K的限流电阻防止LED灯烧坏；
当我们将对应引脚配置为高电平时，单片机引脚高电平输出（3.3V），此时没有电压差，没有电流流过，不能点亮LED；
当我们将对应引脚配置为低电平时，单片机引脚低电平输出（0V），此时有电压差，有电流流过，LED灯被点亮；

配置流程 ​

按照开发环境搭建的流程，导入一个空白工程，一般我们使用GPIO的端口，都需要有以下几个步骤。

  • 开启GPIO的端口时钟
  • 配置GPIO的模式
  • 配置GPIO的输出

双击打开.syscfg配置界面，将芯片型号改为48Pin-MSPM0G3507

在sysconfig的UI界面中，左侧可以选择MCU的外设，我们找到并点击GPIO选项卡，在GPIO中点击ADD，就可以添加一组GPIO。

设置GPIO组的参数；

参数说明

Name : GPIO实例组的自定义名称，一般会将其命名为实际外设名称，例如“LED”，这样就知道这个组中的引脚都是用于LED灯；

Port ：GPIO实例组所在端口，项目底板两个LED灯均是接在PA端口上，于是选择PortA；若有不同端口的引脚，则选择Any-任意；

Port Segment : GPIO实例组中端口引脚位于的位置，G3507芯片GPIO是32位的，分为高16位和低16位，此处可以指定减少不必要的判断代码；

设置GPIO引脚的参数：

参数说明

Name : GPIO引脚的自定义名称，一般会将其命名为实际外设名称，例如“LED2”，这样就知道这个引脚是连接LED2；
Direction ：GPIO引脚方向，选择输入/输出，此处选择输出；
Initial Value : GPIO引脚初始化电平，选择高电平/低电平，此处选择高电平，默认不打开LED；
Assigned Port Segment : 指定GPIO引脚位于高16位还是低16位，此处选择高16位；
Assigned Pin : 指定GPIO引脚位号，仅支持输入0-31数字，此处选择28，也就是PA28；
Pinmux : LED2引脚位于PA28，自动根据参数进行识别，若没有指定，则可以自行选择；

按照一样的流程配置LED3引脚；

代码编写 ​

配置完成，Ctrl+S保存关闭，选择上方的Project，编译工程，应该是无报错无警告；

为了方便程序复用，这里在项目中添加一个BSP_Library文件夹，并在其中增加四个文件；

C

#include "bsp_led.h"

/*
    函数内容：led灯控制函数
    函数参数：ledbit--LED灯，conbit--打开或关闭
    返回值：无
*/
void control_Led(uint8_t ledbit, uint8_t conbit)
{
    if(ledbit == LED2)
    {
        if(conbit == LED_OPEN){
            DL_GPIO_clearPins(LED_PORT,LED_LED2_PIN);
        }
        else {
            DL_GPIO_setPins(LED_PORT,LED_LED2_PIN);
        }
    }
    if(ledbit == LED3)
    {
        if(conbit == LED_OPEN){
            DL_GPIO_clearPins(LED_PORT,LED_LED3_PIN);
        }
        else {
            DL_GPIO_setPins(LED_PORT,LED_LED3_PIN);
        }
    }
}
C
#ifndef __BSP_LED_H
#define __BSP_LED_H

#include "ti_msp_dl_config.h"

#define LED2 0x01
#define LED3 0x02
#define LED_OPEN 0x03
#define LED_CLOSE 0x04

void control_Led(uint8_t ledbit, uint8_t conbit);

#endif
C
#include "bsp_delay.h"

/*
    函数内容：ms延时函数
    函数参数：ms--延时时长
    返回值：无
*/
void delay_ms(uint32_t ms) {
  uint32_t i = 0;
  for (i = 0; i < ms; i++) {
    delay_cycles(CPUCLK_FREQ/1000);
  }
}

/*
    函数内容：us延时函数
    函数参数：us--延时时长
    返回值：无
*/
void delay_us(uint32_t us){
    while(us--){
        delay_cycles(CPUCLK_FREQ/1000000);
    }
}
C
#ifndef __BSP_DELAY_H
#define __BSP_DELAY_H

#include "ti_msp_dl_config.h"

void delay_ms(uint32_t ms);
void delay_us(uint32_t us);

#endif

函数说明

这些函数均是官方编写好的API函数，在M0_SDK/docs/chinese/driverlib/Driverlib_Overview_CN.html中有详细介绍，强烈建议不懂的人自行查看。

DL_GPIO_clearPins : 将GPIO组中的引脚清零，也就是变成低电平；

DL_GPIO_setPins : 将GPIO组中的引脚设置为1，也就是变成高电平；

delay_cycles : 延迟指定的CPU周期数，此处默认时钟为CPUCLK_FREQ = 32Mhz，计数一个周期是1s，÷ 1000也就是延时1ms；

函数内容编写完成后，点击Project/Properties，设置工程参数信息；

烧录器根据自己手里的，选择Jlink或者TI的烧录器；

编译优化等级设置为-0；

将刚才新建的文件夹，包含到搜索库路径中；点击保存即可

在empty.c中包含两个头文件，再次编译，应该是0错误0警告；

在main函数中加入以下代码，按照环境搭建中的介绍烧录下载代码，观察底板LED是否间隔1s进行闪烁；自此，LED控制实验结束。

C
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_delay.h"

int main(void)
{
    SYSCFG_DL_init();

    while (1) {
        control_Led(LED2,LED_OPEN);
        control_Led(LED3,LED_CLOSE);
        delay_ms(500);
        control_Led(LED2,LED_CLOSE);
        control_Led(LED3,LED_OPEN);
        delay_ms(500);
    }
}