参考文章地址:逐飞科技STC16F开源库来啦
STC16F开源库简介
STC16F开源库继续沿用逐飞其他开源库的代码风格,使用过逐飞库的同学应该知道,逐飞库的特点是简洁易懂,容易上手。本次STC16F开源库使用MDK FOR C251进行编写。虽然说MDK FOR C251这个版本的IDE听着很陌生,但它还是属于MDK,所以IDE上手还是很容易的。开源库使用单片机寄存器作为最底层。然后将各个模块使用的寄存器进行二次封装,提升易用性。如果有同学有更多需求,发现库的现有功能不满足自己使用需求时,可以采用同样的方式自己调用寄存器来实现所需要的功能。大家可以通过我们的库来学习寄存器怎么使用,当自己学会怎么使用官方的寄存器之后也可以直接使用寄存器,这样的好处就是没有多余的代码,降低自己代码的体积,提高效率。我们也并不希望用户只会用我们的库来做开发,制作开源库的目的是希望初学者不被门槛给拦在外面,提供一个入门学习的渠道。
首先来看一看STC16F开源库的目录结构图:
Libraries文件夹下放置的是STC头文件,以及数据类型声明,board等文件。
seekfree_libraries文件夹下放置的是逐飞科技精心编写的底层驱动,底层驱动是用STC提供的头文件进行二次封装,以简化各个模块的使用步骤,使用更加方便。如果不是参加竞赛的用户可以使用这一层的驱动来实现STC16F的快速上手,也可以通过查看我们的代码用于寄存器如何使用。目前支持ADC、EXTI、IIC、SPI、PIT、CTIME、UART。如果有需要其他功能亦可直接调用寄存器来实现其他功能。
seekfree_peripheral文件夹下放置的是各类常用的模块驱动,当使用到这些模块时只需要调用函数即可实现相应的功能,非常的简单方便。目前实现线性CCD、1.8寸TFT、ICM20602六轴陀螺仪、IIC通讯协议(模拟IO)、1.14寸IPS液晶屏、MPU6050六轴陀螺仪、OLED显示屏、虚拟示波器通讯协议、无线转串口模块。
CODE文件夹下放置的是用户自己添加的代码文件,当用户自己添加文件的时候我们建议全部添加在这个文件夹内。
USER文件夹下放置的是main.c、isr.h、isr.c文件。
底层驱动功能模块
目前逐飞STC16F库实现了芯片中ADC、SPI、UART、GPIO、PIT、DELAY、EXTI、CTIMR功能模块的使用,以下几个模块单独说明下:
GPIO模块,STC的16位机,还是沿用了以前的89C52引脚控制的思路,通过位绑定去控制引脚,这样就及其方便地控制引脚输出和获取引脚输入。我们所编写的GPIO模块包含了GPIO模式选择,上拉使能。
1. sfr P0 = 0x80;
2. sbit P00 = P0^0;
3. sbit P01 = P0^1;
4. sbit P02 = P0^2;
5. sbit P03 = P0^3;
6. sbit P04 = P0^4;
7. sbit P05 = P0^5;
8. sbit P06 = P0^6;
9. sbit P07 = P0^7;
EXTI模块,外部中断模块包含了五个外部中断源触发中断,其中INT0和INT1支持边沿触发+下降沿触发,其他三个只支持下降沿触发。
PWM模块,STC16F具有两组PWM,这样就可以使用一组PWM输出50HZ的频率控制舵机,另外一组PWM输出17KHZ的频率控制电机。
CTIMR模块,CTIMR模块是通过定时器外部计数,作为输入捕获。一共有五个定时器,最多实现五个CTIMER模块,每个模块可以实现一路编码器的脉冲采集,这样就可以采集逐飞带方向输出的编码器数据。
PIT模块,通过定时器模块,进行周期中断。
常用外设模块的底层适配
逐飞开源库包含各个常用外设模块的底层适配 :
关键位置
在src文件夹下有2个文件,isr.c存放中断函数,main.c放主函数
main.c内容如下,哪里放初始化函数,哪里放需要循环的代码,这里标记地很清楚
/********************************************************************************************************************* * COPYRIGHT NOTICE * Copyright (c) 2020,逐飞科技 * All rights reserved. * 技术讨论QQ群:一群:179029047(已满) 二群:244861897(已满) 三群:824575535 * * 以下所有内容版权均属逐飞科技所有,未经允许不得用于商业用途, * 欢迎各位使用并传播本程序,修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明。 * * @file main * @company 成都逐飞科技有限公司 * @author 逐飞科技(QQ790875685) * @version 查看doc内version文件 版本说明 * @Software MDK FOR C251 V5.60 * @Target core STC16F40K128 * @Taobao https://seekfree.taobao.com/ * @date 2020-12-18 ********************************************************************************************************************/#include "headfile.h"/* *关于内核频率的设定,可以查看board.h文件 *在board_init中,已经将P54引脚设置为复位 *如果需要使用P54引脚,可以在board.c文件中的board_init()函数中删除SET_P54_RESRT即可 */void main(){ //sys_clk可选值:33177600, 30000000, 27000000. 24000000, 22118400, 20000000, 18432000, 12000000, 11059200, 6000000, 5529600。 //设置系统频率,此频率需要跟STC-ISP软件中的 <输入用户程序运行时的IRC频率>选项的频率一致。 //如果频率设置不对,将会导致串口的数据不正常,PWM的工作不正常等等。 sys_clk = 30000000; //设置系统频率为30MHz board_init(); //初始化寄存器 //此处编写用户代码(例如:外设初始化代码等) while(1) { //此处编写需要循环执行的代码 }}
isr.c如下:
///*********************************************************************************************************************// * COPYRIGHT NOTICE// * Copyright (c) 2020,逐飞科技// * All rights reserved.// * 技术讨论QQ群:一群:179029047(已满) 二群:244861897(已满) 三群:824575535// *// * 以下所有内容版权均属逐飞科技所有,未经允许不得用于商业用途,// * 欢迎各位使用并传播本程序,修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明。// *// * @file isr// * @company 成都逐飞科技有限公司// * @author 逐飞科技(QQ790875685)// * @version 查看doc内version文件 版本说明// * @Software MDK FOR C251 V5.60// * @Target core STC16F40K128// * @Taobao https://seekfree.taobao.com/// * @date 2020-4-14// ********************************************************************************************************************/#include "headfile.h"//UART1中断void UART1_Isr() interrupt 4{ uint8 res; static uint8 dwon_count; if(UART1_GET_TX_FLAG) { UART1_CLEAR_TX_FLAG; busy[1] = 0; } if(UART1_GET_RX_FLAG) { UART1_CLEAR_RX_FLAG; res = SBUF; //程序自动下载 if(res == 0x7F) { if(dwon_count++ > 20) IAP_CONTR = 0x60; } else { dwon_count = 0; } }}//UART2中断void UART2_Isr() interrupt 8{ if(UART2_GET_TX_FLAG) { UART2_CLEAR_TX_FLAG; busy[2] = 0; } if(UART2_GET_RX_FLAG) { UART2_CLEAR_RX_FLAG; //接收数据寄存器为:S2BUF }}//UART3中断void UART3_Isr() interrupt 17{ if(UART3_GET_TX_FLAG) { UART3_CLEAR_TX_FLAG; busy[3] = 0; } if(UART3_GET_RX_FLAG) { UART3_CLEAR_RX_FLAG; //接收数据寄存器为:S3BUF }}//UART4中断void UART4_Isr() interrupt 18{ if(UART4_GET_TX_FLAG) { UART4_CLEAR_TX_FLAG; busy[4] = 0; } if(UART4_GET_RX_FLAG) { UART4_CLEAR_RX_FLAG; //接收数据寄存器为:S4BUF; if(wireless_type == WIRELESS_SI24R1) { wireless_uart_callback(); //无线转串口回调函数 } else if(wireless_type == WIRELESS_CH9141) { bluetooth_ch9141_uart_callback(); //蓝牙转串口回调函数 } else if(wireless_type == WIRELESS_CH573) { wireless_ch573_callback(); //CH573无线模块回调函数 } }}#define LED P52void INT0_Isr() interrupt 0{ LED = 0; //点亮LED}void INT1_Isr() interrupt 2{}void INT2_Isr() interrupt 10{ INT2_CLEAR_FLAG; //清除中断标志}void INT3_Isr() interrupt 11{ INT3_CLEAR_FLAG; //清除中断标志}void INT4_Isr() interrupt 16{ INT4_CLEAR_FLAG; //清除中断标志}void TM0_Isr() interrupt 1{}void TM1_Isr() interrupt 3{}void TM2_Isr() interrupt 12{ TIM2_CLEAR_FLAG; //清除中断标志 }void TM3_Isr() interrupt 19{ TIM3_CLEAR_FLAG; //清除中断标志 }void TM4_Isr() interrupt 20{ TIM4_CLEAR_FLAG; //清除中断标志// ccd_collect(); //CCD采集数据}//void INT0_Isr() interrupt 0;//void TM0_Isr() interrupt 1;//void INT1_Isr() interrupt 2;//void TM1_Isr() interrupt 3;//void UART1_Isr() interrupt 4;//void ADC_Isr() interrupt 5;//void LVD_Isr() interrupt 6;//void PCA_Isr() interrupt 7;//void UART2_Isr() interrupt 8;//void SPI_Isr() interrupt 9;//void INT2_Isr() interrupt 10;//void INT3_Isr() interrupt 11;//void TM2_Isr() interrupt 12;//void INT4_Isr() interrupt 16;//void UART3_Isr() interrupt 17;//void UART4_Isr() interrupt 18;//void TM3_Isr() interrupt 19;//void TM4_Isr() interrupt 20;//void CMP_Isr() interrupt 21;//void I2C_Isr() interrupt 24;//void USB_Isr() interrupt 25;//void PWM1_Isr() interrupt 26;//void PWM2_Isr() interrupt 27;
将需要放入中断的函数放入对应位置即可。
注意:使用需进行初始化,eg:
pit_timer_ms(TIM_4, 1); //使用TIMER作为周期中断,时间1ms一次
调用模块
在了解逐飞库的结构之后,接下来尝试驱动一些模块。
逐飞科技的个人空间-逐飞科技个人主页-哔哩哔哩视频
这是逐飞的哔哩哔哩主页,我们找到“核心板与智能车常用模块搭配使用视频教程”系列视频,跟着视频学会调用常用的模块。
应用举例
下面我以让“屏幕显示字符 ”这一简单的例子,来讲解如何将调用代码,并于实物相联系。
- 首先看一下,手里的屏幕是什么型号,有哪些引脚
- 我这里用1.8寸液晶屏LCD举例,在seekfree_peripheral文件夹下,可以找到18TFT相应的文件,
打开18TFT.h文件,可以看到注释:
接线定义:
------------------------------------
模块管脚 单片机管脚
SCL 查看TFT_SCL宏定义的引脚 硬件SPI引脚不可随意切换
SDA 查看TFT_SDA宏定义的引脚 硬件SPI引脚不可随意切换
RES 查看REST_PIN宏定义的引脚
DC 查看DC_PIN宏定义的引脚
CS 查看TFT_CS宏定义的引脚 硬件SPI引脚不可随意切换
电源引脚
BL 3.3V电源(背光控制引脚,也可以接PWM来控制亮度)
VCC 3.3V电源
GND 电源地
最大分辨率128*160
------------------------------------
然后代码里定义了单片机管脚
//--------------------软件SPI--------------------#define TFT_SCL_SIMSPI_PIN P25 //定义SPI_SCK引脚#define TFT_SDA_SIMSPI_PIN P23 //定义SPI_MOSI引脚#define TFT_REST_SIMSPI_PIN P20 //定义复位引脚#define TFT_DC_SIMSPI_PIN P21 //液晶命令位引脚定义#define TFT_CS_SIMSPI_PIN P22 //定义SPI_CS引脚#define TFT_BL_SIMSPI_PIN P27 //液晶背光引脚定义 #define TFT_SCL_SIMSPI(x) (TFT_SCL_SIMSPI_PIN = x)#define TFT_SDA_SIMSPI(x) (TFT_SDA_SIMSPI_PIN = x)#define TFT_REST_SIMSPI(x) (TFT_REST_SIMSPI_PIN = x) #define TFT_DC_SIMSPI(x) (TFT_DC_SIMSPI_PIN = x)#define TFT_CS_SIMSPI(x) (TFT_CS_SIMSPI_PIN = x)#define TFT_BL_SIMSPI(x) (TFT_BL_SIMSPI_PIN = x)//--------------------硬件SPI--------------------#define TFT_SPIN SPI_CH2 //定义使用的SPI号#define TFT_SCL_PIN SPI_CH2_SCLK_P25 //定义SPI_SCK引脚#define TFT_SDA_PIN SPI_CH2_MOSI_P23 //定义SPI_MOSI引脚#define TFT_SDA_IN_PIN SPI_CH2_MISO_P24 //定义SPI_MISO引脚 TFT屏幕没有MISO引脚,但是这里任然需要定义,在spi的初始化时需要使用#define TFT_REST_PIN P20#define TFT_DC_PIN P21 //液晶命令位引脚定义#define TFT_CS_PIN P22 //定义SPI_CS引脚#define TFT_BL_PIN P27 //液晶背光引脚定义 #define TFT_REST(x) (TFT_REST_PIN= x) #define TFT_DC(x) (TFT_DC_PIN = x)#define TFT_CS(x) (TFT_CS_PIN = x)#define TFT_BL(x) (TFT_BL_PIN = x)
根据上面的两个信息,我们可以将屏幕和单片机用杜邦线联系起来。
- 这里是TFT的一些函数,jiaru
使用屏幕之前需要初始化,对应的是这个函数
void lcd_init(void);
我们要显示一个字符,对应的是这个
void lcd_showchar(uint16 x,uint16 y,const int8 dat);
右击鼠标,点go to definition 可以看到该函数的定义
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// @brief 液晶显示字符// @param x 坐标x方向的起点 参数范围 0 -(TFT_X_MAX-1)// @param y 坐标y方向的起点 参数范围 0 -(TFT_Y_MAX/16-1)// @param dat 需要显示的字符// @return void// @since v1.0// Sample usage: lcd_showchar(0,0,'x');//坐标0,0写一个字符x//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------void lcd_showchar(uint16 x,uint16 y,const int8 dat){ uint8 i,j; uint8 temp; for(i=0; i<16; i++) { lcd_set_region(x,y+i,x+7,y+i); temp = tft_ascii[dat-32][i];//减32因为是取模是从空格开始取得 空格在ascii中序号是32 for(j=0; j<8; j++) { if(temp&0x01) lcd_writedata_16bit(TFT_PENCOLOR); else lcd_writedata_16bit(TFT_BGCOLOR); temp>>=1; } }}
接下来就开始调用代码了,
打开main.c
首先,放上初始化函数
接着,我们在while里放上显示字符的函数:
#include "headfile.h"void main(){ //sys_clk可选值:33177600, 30000000, 27000000. 24000000, 22118400, 20000000, 18432000, 12000000, 11059200, 6000000, 5529600。 //设置系统频率,此频率需要跟STC-ISP软件中的 <输入用户程序运行时的IRC频率>选项的频率一致。 //如果频率设置不对,将会导致串口的数据不正常,PWM的工作不正常等等。 sys_clk = 30000000; //设置系统频率为30MHz board_init(); //初始化寄存器 //此处编写用户代码(例如:外设初始化代码等) lcd_init(); while(1) { //此处编写需要循环执行的代码 lcd_showchar(0,0,'X'); }}
然后,编译、烧录、上电,就实现了在屏幕上显示一个字符X
系列文章目录
文章分为三个层次
速通版是希望通过简化的步骤搭建出寻迹小车,进而了解整个智能车是如何实现的,快速上手,为后续参与智能车竞赛做基础。
如果只是为了完成学校智能车初期培训,做出能简单循迹的小车,可以看这个速通版。
全程引导篇是讲了做出能够完赛的智能车的整个过程,大部分文章只是简单点拨一下,但是附上了相关的文章链接,方便根据自己的情况深入了解。
全程引导篇,能够带你比较系统地了解整个智能车的制作过程,推荐备赛初期或者有车模之后学习。
详细讲解篇是全程引导篇的补充,由于全程引导篇是引导性质,文章内容只是点拨,缺乏相应的原理或代码讲解,因此写详细讲解篇作为补充。
详细讲解篇会渗透在全程引导篇中。
速通版
智能小车速通版——手把手教程
全程引导篇
智能车入门——IDE安装以及库函数选用
智能车入门——编程语言(c)的学习
智能车入门——简单驱动常用模块
智能车入门——车模器件篇
智能车入门——模块化编程
智能车入门——跑车前的零碎知识
智能车入门——电磁循迹原理与实现
智能车入门——实现低速完赛
详细讲解篇
智能车入门补充篇
智能车入门补充篇——逐飞开源库介绍
智能车入门补充篇——常见宏定义和使用
智能车入门补充篇——模块化编程
智能车入门补充篇——电感值处理、转向控制与巡线
智能车入门补充篇——元素识别
智能车模块详解——按键及按键调参
智能车模块详解——数据存储与读写(eeprom/flash)
智能车入门——I/O、PWM
智能车入门——中断
智能车入门——编码器
智能车入门——陀螺仪
智能车入门——摄像头和CCD
智能车入门——舵机
(更新中)