1. 设计思路
- 硬件连接：
- 假设使用 STM32 单片机的多个 GPIO 引脚（例如 PA0 到 PA7）连接 8 个 LED 灯。
- LED 灯的亮灭状态通过控制 GPIO 引脚的电平来实现。通常，使用 "1" 点亮 LED，使用 "0" 熄灭 LED。
- 左移和右移的实现：
- 左移：从最左端的 LED 开始依次点亮到最右端，然后循环回到最左端。
- 右移：从最右端的 LED 开始依次点亮到最左端，然后循环回到最右端。
- 定时控制：
- 通过定时器或者延时函数控制 LED 的切换速度，使得流水灯效果明显。
2. 硬件连接
假设连接 8 个 LED 到 STM32 的 PA0 到 PA7 引脚，并且每个 LED 连接到对应的 GPIO 引脚上，控制它们的电平实现亮灭。
- PA0 至 PA7 连接到 8 个 LED。
3. 程序设计
程序的主要任务是通过 GPIO 控制 LED 的状态变化，实现流水灯效果。下面分别实现流水灯左移和右移的代码。
3.1. GPIO 初始化
首先需要初始化 STM32 的 GPIO 引脚，将 PA0 到 PA7 配置为输出模式。
#include "stm32f10x.h"void GPIO_Init_LED(void) {// 开启 GPIOA 时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 |GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
- 在上面的代码中，我们将 PA0 到 PA7 配置为推挽输出模式，这样可以控制 LED 的开关。
3.2. 流水灯左移程序
左移的原理是将一个 "1" 从最低位逐步移到最高位，每次点亮一个 LED，其他 LED 熄灭。
void LED_Left_Shift(void) {uint8_t led_state = 0x01; // 初始时点亮最左边的 LED (PA0)while (1) {GPIOA->ODR = led_state; // 设置 GPIOA 输出寄存器，控制 PA0 - PA7 的电平for (int i = 0; i < 1000000; i++); // 延时// 左移，直到最右边led_state <<= 1; // 将 1 左移if (led_state == 0x00) { // 如果已经移到最右边，则重新从最左边开始led_state = 0x01;}}
}
- 思路：每次将
led_state左移一位，控制相应的 LED 灯亮灭。 GPIOA->ODR = led_state;用于设置 GPIOA 的输出数据寄存器，根据led_state中的值来点亮相应的 LED。- 左移操作是通过
led_state <<= 1;完成的，当led_state为0x00时，表示已经将所有 LED 点亮过一次，此时将其重置为0x01，从左边第一个 LED 开始。
3.3. 流水灯右移程序
右移的实现方式类似，不过是将一个 "1" 从最高位逐步移到最低位。
void LED_Right_Shift(void) {uint8_t led_state = 0x80; // 初始时点亮最右边的 LED (PA7)while (1) {GPIOA->ODR = led_state; // 设置 GPIOA 输出寄存器，控制 PA0 - PA7 的电平for (int i = 0; i < 1000000; i++); // 延时// 右移，直到最左边led_state >>= 1; // 将 1 右移if (led_state == 0x00) { // 如果已经移到最左边，则重新从最右边开始led_state = 0x80;}}
}
- 思路：每次将
led_state右移一位，控制相应的 LED 灯亮灭。 GPIOA->ODR = led_state;同样用于设置 GPIOA 的输出数据寄存器，控制 LED 状态。- 右移操作是通过
led_state >>= 1;完成的，当led_state为0x00时，表示已经将所有 LED 点亮过一次，此时将其重置为0x80，从右边第一个 LED 开始。
3.4. 主程序
主程序可以通过调用 LED_Left_Shift 或 LED_Right_Shift 来控制流水灯的方向。
int main(void) {// 初始化 GPIOA 引脚GPIO_Init_LED();// 流水灯左移LED_Left_Shift(); // 或调用 LED_Right_Shift() 实现右移效果while (1) {// 主循环可以执行其他任务}
}
4. 总结
- 硬件设计：通过将 STM32 的 GPIO 引脚连接到 8 个 LED，实现流水灯效果。通过控制 GPIO 输出的电平，实现 LED 的亮灭。
- 控制原理：通过左移和右移操作改变点亮的 LED 位置，每次更新 GPIO 输出的电平，形成流水灯效果。
- 延时控制：使用简单的 for 循环实现延时，可以调整延时时间来控制流水灯的速度。
5. 扩展功能
- 双向流水灯：可以通过在左移和右移之间切换，实现双向流水灯的效果。
- 速度控制：通过调整延时函数的循环次数，改变流水灯的切换速度。
- 多种显示模式：可以加入更多的控制逻辑，例如不同的模式（如闪烁、闪烁模式、交替模式等）。