# SJU_EKB_STM32_LEGO

**Repository Path**: sparkstudiosju/sju_ekb_stm32_lego

## Basic Information

- **Project Name**: SJU_EKB_STM32_LEGO
- **Description**: 积件式单片机学习套件--基于stm32F103单片机
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-14
- **Last Updated**: 2025-09-23

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# SJUDEMO_HAL - STM32F103 板级测试程序

## 项目概述

SJUDEMO_HAL 是一个基于 STM32CubeMX 开发的 STM32F103C8T6 微控制器板级测试程序。该项目实现了完整的外设演示系统，包含 LED 控制、数码管显示、蜂鸣器控制、按键检测、ADC 采样和串口通信等功能，为 STM32F103 学习提供了全面的参考实现。

## 硬件配置

### 核心配置
- **处理器**: STM32F103C8T6
- **主频**: 72MHz
- **Flash**: 64KB
- **RAM**: 20KB
- **开发环境**: STM32CubeMX + HAL库

### 外设配置
- **LED**: 4个（LED1-LED4，支持不同驱动方式）
- **数码管**: 1个7段数码管（通过74HC595控制）
- **蜂鸣器**: 1个（PB7）
- **按键**: 3个（KEY1-PA5, KEY2-PA4, KEY_MICRO-PA1）
- **串口**: USART1 (PA9/PA10, 115200,8,N,1)
- **ADC**: ADC1 通道0-1 (PA0/PA1)

## 项目结构

```
SJUDEMO_HAL/
├── Core/
│   ├── Inc/                    # 头文件目录
│   │   ├── main.h             # 主头文件
│   │   ├── led.h              # LED控制库
│   │   ├── seg7.h             # 数码管驱动库
│   │   ├── buzzer.h           # 蜂鸣器控制库
│   │   ├── key.h              # 按键检测库
│   │   ├── adc.h              # ADC采样库
│   │   ├── uart_comm.h        # 串口通信库
│   │   ├── README_*.md        # 各模块详细说明文档
│   │   └── stm32f1xx_hal_conf.h
│   └── Src/                   # 源文件目录
│       ├── main.c             # 主程序
│       ├── led.c              # LED控制实现
│       ├── seg7.c             # 数码管驱动实现
│       ├── buzzer.c           # 蜂鸣器控制实现
│       ├── key.c              # 按键检测实现
│       ├── adc.c              # ADC采样实现
│       ├── uart_comm.c        # 串口通信实现
│       └── stm32f1xx_it.c     # 中断处理
├── Drivers/                    # STM32 HAL驱动库
├── MDK-ARM/                    # Keil MDK项目文件
├── platformio.ini             # PlatformIO配置文件
├── Makefile                    # Make编译文件
├── SJUDEMO_HAL.ioc            # STM32CubeMX配置文件
└── README.md                   # 本文件
```

## 主要功能

### 1. 开机信息显示系统
- **完整版启动流程**: 7阶段硬件自检和系统信息展示
- **快速启动模式**: 约1秒完成启动过程
- **多外设协同**: LED、数码管、蜂鸣器、串口同时工作
- **详细状态反馈**: 每个阶段都有明确的状态指示

### 2. LED控制系统
- **智能驱动**: 自动处理不同LED的驱动方式差异
- **简洁API**: 提供 `LED1_ON()` / `LED1_OFF()` 等直观接口
- **转圈圈效果**: 实现美观的LED循环显示效果
- **状态指示**: 用于系统状态和测试进度指示

### 3. 数码管显示系统
- **74HC595控制**: 通过移位寄存器实现稳定控制
- **数字字母显示**: 支持0-9数字和A-F字母显示
- **自定义段码**: 支持任意段码组合显示
- **循环显示**: 实现数字循环显示效果

### 4. 串口通信系统
- **中断接收**: 使用环形缓冲区实现非阻塞接收
- **阻塞发送**: 支持字符串和数据发送
- **命令处理**: 支持串口命令控制外设
- **超时机制**: 所有接收函数支持超时设置

### 5. 按键检测系统
- **多按键支持**: 支持3个独立按键检测
- **状态机处理**: 实现按键按下/释放状态检测
- **防抖处理**: 内置软件防抖功能

### 6. ADC采样系统
- **多通道采样**: 支持ADC1通道0-1采样
- **定时采样**: 定期读取ADC值并通过串口输出
- **数据格式化**: 提供格式化的ADC数据输出

## 快速开始

### 环境要求
- STM32CubeMX 6.x
- Keil MDK-ARM 5.x(windows系统) 或 PlatformIO（MACOS系统）
- STM32F103C8T6 单片机学习套件
- DAP-LINK下载仿真器

### 编译和烧录

####windows系统 使用 Keil MDK-ARM
1. 打开 `MDK-ARM/SJUDEMO_HAL.uvprojx`
2. 编译项目 (F7)
3. 连接DAP-Link调试器
4. 烧录程序到STM32F103C8T6

####MACOS 使用 PlatformIO
```bash
# 安装PlatformIO
pip install platformio

# 编译项目
pio run

# 烧录程序
pio run --target upload
```

#### 使用 Makefile
```bash
# 编译项目
make clean && make

# 烧录程序（需要配置烧录工具）
make flash
```

### 硬件连接

| 功能 | 引脚 | 说明 |
|------|------|------|
| LED1 | PC15 | 高电平点亮 |
| LED2 | PC14 | 高电平点亮 |
| LED3 | PC13 | 低电平点亮 |
| LED4 | PB6 | 高电平点亮 |
| 蜂鸣器 | PB7 | 高电平开启 |
| 数码管 | PB13-15 | 74HC595控制 |
| 按键1 | PA5 | 按下为低电平 |
| 按键2 | PA4 | 按下为低电平 |
| 微动开关 | PA1 | 按下为低电平 |
| UART_TX | PA9 | 串口发送 |
| UART_RX | PA10 | 串口接收 |
| ADC_CH0 | PA0 | ADC通道0 |
| ADC_CH1 | PA1 | ADC通道1 |

## 使用说明

### 串口连接
- **波特率**: 115200
- **数据位**: 8
- **停止位**: 1
- **校验位**: 无
- **流控制**: 无

### 开机流程
1. 系统上电后自动执行开机信息显示
2. 完成硬件自检后进入正常工作模式
3. 可以通过串口发送命令控制外设

### 串口命令（数据发送带回车换行）
- `LED_ON` - 点亮LED1
- `LED_OFF` - 熄灭LED1
- `BUZZER_ON` - 开启蜂鸣器
- `BUZZER_OFF` - 关闭蜂鸣器
- `HELP` - 显示帮助信息

### 演示功能
- **LED转圈圈**: 按键未按下时，LED循环显示转圈效果
- **数码管循环**: 按键未按下时，数码管循环显示0-9
- **蜂鸣器提示声**：LED转一定圈数，发出“嘀”一声提示
- **ADC采样**: 定期读取ADC值并通过串口输出
- **按键响应**: 按键按下时切换到串口通信演示模式

## 详细文档

项目包含详细的技术文档，位于 `Core/Inc/` 目录：

- [README_BOOT_INFO.md](SJUDEMO_HAL/Core/Inc/README_BOOT_INFO.md) - 开机信息显示功能说明
- [README_UART.md](SJUDEMO_HAL/Core/Inc/README_UART.md) - 串口通信库使用说明
- [README_LED.md](SJUDEMO_HAL/Core/Inc/README_LED.md) - LED控制系统设计说明
- [README_SEG7.md](SJUDEMO_HAL/Core/Inc/README_SEG7.md) - 数码管驱动说明文档

## 技术特点

### 1. 模块化设计
- 每个外设都有独立的驱动库
- 清晰的接口设计和文档说明
- 易于扩展和维护

### 2. 代码质量
- 遵循STM32 HAL库编程规范
- 完整的注释和文档
- 良好的错误处理机制

### 3. 实用性强
- 提供完整的板级测试功能
- 适合学习和开发参考
- 支持多种开发环境

### 4. 扩展性好
- 预留扩展接口
- 支持添加新外设
- 易于定制和修改

## 故障排除

### 常见问题

1. **串口无输出**
   - 检查波特率设置和串口连接
   - 确认USB转串口驱动安装正确

2. **LED不亮**
   - 检查GPIO配置和硬件连接
   - 确认LED驱动方式设置

3. **数码管显示异常**
   - 检查74HC595连接和段码映射
   - 确认电源电压是否正常

4. **编译错误**
   - 确保工具链正确安装
   - 检查项目配置是否正确

5. **烧录失败**
   - 检查烧录器连接和配置
   - 确认目标板电源供应

### 调试方法
1. **串口调试**: 通过串口输出调试信息
2. **LED指示**: 使用LED指示程序运行状态
3. **数码管显示**: 显示关键数据或状态码
4. **蜂鸣器提示**: 通过声音提示重要事件

## 扩展功能

### 可能的扩展方向
1. **传感器集成**: 添加温湿度、加速度计等传感器
2. **存储功能**: 添加Flash、EEPROM数据存储
3. **通信扩展**: 添加SPI、I2C、CAN等通信接口
4. **网络功能**: 添加WiFi、蓝牙等网络功能
5. **显示扩展**: 添加LCD、OLED等显示设备

### 代码优化建议
1. **中断优化**: 优化中断处理函数，减少中断时间
2. **内存管理**: 实现动态内存分配和管理
3. **错误处理**: 增强错误检测和处理机制
4. **功耗管理**: 实现低功耗模式和电源管理

## 许可证

本项目基于 STMicroelectronics 的 HAL 库开发，遵循相应的开源许可证。

## 贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request 来改进这个项目。

## 联系方式

如有问题或建议，请通过以下方式联系：
- 提交 GitHub Issue
- 发送邮件至项目维护者

---

**注意**: 本项目仅用于学习和参考目的，请根据实际硬件配置调整相关参数。