第十五届蓝桥杯备赛-嵌入式类-2点亮指示灯_第15届蓝桥杯嵌入式模拟题

1.LED发光原理

LED又名发光二极管，LED内部是一个半导体晶片，晶片一端为负极，另一端为正极，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，电子占主导地位，这两种半导体连接起来就形成P-N结,LED是利用P-N结进行发光，当半导体施加正向电压时，电子和空穴就会移动并再次结合，在结合的过程中产生大量的能量，而这些能量以光的形式散发出来。

2.74HC573锁存器

在电路设计过程中使用74HC锁存器能够有效的节约微控制器的IO口，同时这种电路可以驱动大电容或低阻抗的负载，非常适用于缓冲寄存器，I/O口通道，双向总线驱动器和工作寄存器，74HC573芯片引脚介绍如下。

QE引脚为输出使能引脚，低电平有效，LE为锁存使能引脚，高电平有效。下图为真值表

由74HC573真值表可知：

当QE引脚处于低电平，LE引脚处于高电平，输出端与输入端状态保持一致

当QE引脚处于低电平，LE引脚处于低电平，输出状态被锁存，输入状态改变不影响输出

当QE引脚处于高电平，无论LE引脚处于何种状态，输出均为高阻态

因此可以直接将QE引脚接地，通过控制LE引脚高低电平实现”锁存“功能

3.编程实战

实验现象：通过GPIO驱动锁存器，电亮指示灯LED1，LED2

1.首先查看原理图，由原理图可以看出，LED通过74HC573锁存器与STM32G431RBT6微控制器的PC8-PC15号引脚相连，所以显然不能通过直接控制PC8-PC15引脚输出来改变LED的状态

2.指示灯驱动步骤：

（1）控制PC8-PC15端口为输出状态

（2）使能锁存器74HC573，即PD2引脚（LE引脚)输出高电平，将输入状态与输出状态同步
（3）失能锁存器74HC573，即PD2引脚（LE引脚）输出低电平，输出状态“锁存”

3.STM32 Cube MX配置

（1）将PC8-PC15端口配置为GPIO_Output模式

（2）PC8-PC15默认引脚电平为高电平，PD2默认引脚电平为低电平，输出模式均为推挽输出

（3）设置输出Keil工程文件

4.代码编辑部分

（1）将LED进行模块化处理，使用库函数对LED相关引脚进行拉低

（2）将PD2引脚拉高，使能锁存器

（3）将PD2引脚拉低，关闭所锁存器

（4）在主函数里调用LED模块化函数，
5.参考代码

void LED_Disp(uint8_t ucLed)
{
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,~ucLed<<8);/*LED输出*/
                                                    /*LED锁存*/
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET)；
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET)；
}
 
/*如何调用LED模块化函数实现LED点亮、熄灭*/
    LED_Disp(ucLed, |=0x01);//点亮LD1
    LED_Disp(ucLed,&=~0x01);//熄灭LD1