STM32 Mbed CodeIDE (2/8): jujukan LED dan pemasaan

Sekelip mata membuktikan papan boleh diprogramkan; corak LED bermasa boleh membawa maklumat, seperti sapuan permulaan, urutan amaran atau kod status. Idea penting dalam pelajaran ini bukan sekadar "menghidupkan LED"; ia ialah perintah kod ditambah kelewatan pemasa menjadi tingkah laku yang boleh dilihat pada perkakasan.

Mikropengawal mengikut susunan kod anda dengan tepat. Program di bawah akan menggunakan panggilan pembantu seperti led_on(led1) supaya kod itu dapat dibaca seperti tindakan fizikal yang anda mahu lihat.

Jika anda menulis:

led_on(led1);
ThisThread::sleep_for(500ms);
led_on(led2);

kemudian LED 1 harus dihidupkan sebelum LED 2.
LED 1 akan kekal dihidupkan semasa LED 2 dihidupkan, kerana kod itu belum memanggil led_off(led1) lagi.

Pelajaran ini menggunakan tiga pin keluaran Mbed yang tersedia dalam makmal STM32 WB55RG:

- PB_13
- PB_14
- PB_15

Ini ialah keluaran LED hijau tersuai pada papan latihan. Dalam contoh CodeIDE Mbed tempatan, ia aktif-rendah: menulis 0 menghidupkan LED dan menulis 1 mematikannya. Itulah sebabnya kod pemula menggunakan fungsi pembantu dan bukannya meminta anda mengingati polariti 0/1 mentah.

Dalam Mbed, setiap baris DigitalOut mencipta satu objek keluaran yang disambungkan kepada satu pin STM32. Objek mengekalkan nilai terakhirnya semasa program menunggu, jadi ThisThread::sleep_for(500ms) menjeda kod tanpa mengubah keadaan LED yang baru anda tetapkan.

Gunakan pemetaan ini apabila anda membandingkan kod anda dengan kamera:

- led1 = PB_13 = LED hijau paling kiri dalam kumpulan tiga-LED.
- led2 = PB_14 = LED hijau tengah dalam kumpulan itu.
- led3 = PB_15 = LED hijau paling kanan dalam kumpulan itu.

Dalam takrif fungsi pembantu DigitalOut &led, tanda & bermakna pembantu berfungsi pada objek LED sebenar yang anda masukkan, bukan pada salinan. Dalam 500ms, ms bermaksud milisaat.

Peruntukkan dua proses kompilasi/muat naik dan kira-kira 20 minit masa makmal aktif. Versi 1 menggunakan urutan kiri ke kanan dan 500ms; versi 2 hanya menukar sela masa langkah kepada sama ada 250ms atau 1000ms. Semasa menunggu giliran, jawab soalan tentang corak kumulatif, pilih sela masa kedua dan tulis urutan yang dijangkakan.

Kod permulaan mempunyai empat ruang letak yang menghalang kompilasi. Gantikan TODO 1-4 sebelum menyimpan atau mengkompil. Cari TODO; fail yang sedia untuk dikompil sepatutnya tidak mengandungi sebarang padanan.

#include "mbed.h"

DigitalOut led1(PB_13, 1);
DigitalOut led2(PB_14, 1);
DigitalOut led3(PB_15, 1);

void led_on(DigitalOut &led) {
    led = 0;
}

void led_off(DigitalOut &led) {
    led = 1;
}

void all_off() {
    led_off(led1);
    led_off(led2);
    led_off(led3);
}

int main() {
    // 1: gantikan ruang letak masa dengan 500ms untuk kompilasi 1.
    const auto step_delay = TODO_STEP_DELAY;
    const auto reset_delay = 1000ms;
    all_off();

    while (true) {
        // TODO 2-4: pilih setiap LED sekali untuk membentuk susunan kiri ke kanan.
        led_on(TODO_FIRST_LED);
        ThisThread::sleep_for(step_delay);

        led_on(TODO_SECOND_LED);
        ThisThread::sleep_for(step_delay);

        led_on(TODO_THIRD_LED);
        ThisThread::sleep_for(reset_delay);

        all_off();
        ThisThread::sleep_for(reset_delay);
    }
}

Rakam dua versi yang diuji secara berasingan. Oleh kerana kod pemula membiarkan LED sebelumnya dihidupkan sehingga all_off() berjalan, jujukan yang dijangka kelihatan adalah terkumpul: LED 1 on -> LEDs 1+2 on -> LEDs 1+2+3 on -> all off.

Kekalkan urutan TODO dari kiri ke kanan dalam fail akhir. Satu-satunya perubahan untuk kompilasi kedua ialah pilihan masa: 250ms memberikan perbandingan yang lebih pantas; 1000ms memberikan perbandingan yang lebih perlahan dan mesra kamera. Kedua-duanya sah jika bukti sepadan.