手把手教学！Proteus+STM32F103C8T6驱动4位数码管，附完整源码和仿真文件
STM32F103C8T6是一款基于Cortex-M3内核的32位微控制器，具有72MHz主频、64KB闪存和20KB SRAM。它提供丰富外设接口，包括USART、SPI、I2C、USB等，支持多种低功耗模式。文章详细介绍了其特性、开发工具及应用场景，并给出数码管控制实例，包括共阳/共阴数码管原理、STM32驱动代码及仿真电路。通过按键控制数码管显示数字，展示了该MCU在嵌入式系统中的典型应用。
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STM32F103C8T6 介绍
STM32F103C8T6 是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、低功耗的32位微控制器，属于STM32F1系列。
它广泛应用于嵌入式系统开发，适用于需要高性能处理、低功耗和丰富外设接口的场景。以下是关于STM32F103C8T6的详细介绍：
1. 基本特性
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处理器：ARM Cortex-M3 32位RISC处理器，主频最高可达72MHz。
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存储器：
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闪存（Flash）：64KB。
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SRAM：20KB。
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EEPROM：支持外部EEPROM。
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工作电压：2.0V至3.6V。
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工作温度：-40°C至85°C（工业级）。
2. 外设接口
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GPIO：
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提供多个GPIO引脚，支持多种工作模式（输入、输出、中断、复用功能等）。
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通信接口：
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USART：3个USART接口。
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SPI：2个SPI接口。
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I2C：2个I2C接口。
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CAN：1个CAN接口。
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USB：支持USB 2.0全速设备。
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定时器：
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通用定时器：多个通用定时器，支持PWM输入/输出、捕获/比较功能。
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高级定时器：支持多通道PWM输出，适用于电机控制。
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ADC和DAC：
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ADC：12位模数转换器，支持多通道采样。
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DAC：2通道12位数模转换器。
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其他外设：
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外部中断/事件控制器（EXTI）。
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看门狗定时器（WDT）。
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窗口看门狗定时器（WWDT）。
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DMA控制器。
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3. 低功耗特性
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多种低功耗模式：
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睡眠模式：CPU暂停运行，外设可继续工作。
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停机模式：仅保留基本时钟和少量外设。
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待机模式：最低功耗模式，仅保留唤醒功能。
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低功耗外设：支持低功耗运行的ADC、定时器等。
4. 开发工具
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集成开发环境（IDE）：
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Keil uVision：广泛使用的商业IDE，支持STM32开发。
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STM32CubeIDE：ST公司官方提供的免费IDE，支持代码生成、调试等功能。
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编译器：
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ARM Compiler：用于编译C/C++代码。
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GCC for ARM：开源编译器，适用于嵌入式开发。
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调试工具：
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ST-Link：ST公司提供的调试器，支持硬件调试和代码下载。
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J-Link：第三方调试器，支持多种调试功能。
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5. 应用领域
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工业自动化：电机控制、传感器数据采集。
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物联网（IoT）：智能设备、传感器节点。
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消费电子：智能家居、穿戴设备。
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医疗设备：便携式医疗设备、健康监测设备。
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汽车电子：车载娱乐系统、传感器接口。
6. 开发资源
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官方文档：ST公司提供了详细的参考手册、数据手册和应用笔记。
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开发板：如STM32F103C8T6开发板，方便快速开发和测试。
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社区支持：丰富的在线社区资源，包括开发教程、代码示例和问题解答。
7. 优势
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高性能：Cortex-M3内核提供高性能处理能力。
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低功耗：多种低功耗模式，适合电池供电设备。
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丰富的外设：支持多种通信接口和外设，满足多种应用场景。
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开发友好：强大的开发工具支持，易于上手。
数码管介绍
码管是一种用于显示数字的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，如电子表、计算器、电子秤等。以下是关于数码管的详细介绍，包括其类型、工作原理、引脚定义以及如何与微控制器（如STM32）连接和控制。

1. 数码管的类型
数码管主要分为两种类型：共阳极和共阴极。
（1）共阳极数码管
• 特点：所有段的阳极（正极）连接在一起，通过控制阴极（负极）来点亮对应的段。
• 优点：适合使用NPN型三极管或低电平驱动的电路。
• 缺点：在某些情况下，需要额外的电平转换电路。
（2）共阴极数码管
• 特点：所有段的阴极（负极）连接在一起，通过控制阳极（正极）来点亮对应的段。
• 优点：适合使用PNP型三极管或高电平驱动的电路，直接与微控制器连接时较为方便。
• 缺点：在某些情况下，需要额外的电平转换电路。

2. 数码管的引脚定义
数码管通常有8个段（a-g和DP），分别对应数字的各个部分。以下是数码管的引脚定义：
代码实现：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "stdio.h"
#include "string.h"
void delay100(int xms)
{
while(xms--);
}
unsigned char code[] ={0xC0, 0x79,0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02, 0x78,0x00, 0x10, 0x08, 0x03, 0x46,0x21, 0x06, 0x0e};//共阳数码管 显示点
//段码初始化函数
#define G_GPIO_PIN GPIO_Pin_1
#define F_GPIO_PIN GPIO_Pin_2
#define E_GPIO_PIN GPIO_Pin_3
#define D_GPIO_PIN GPIO_Pin_4
#define C_GPIO_PIN GPIO_Pin_5
#define B_GPIO_PIN GPIO_Pin_6
#define A_GPIO_PIN GPIO_Pin_7
//段码初始化函数
void smg_duanma(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//打开时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = A_GPIO_PIN | B_GPIO_PIN | C_GPIO_PIN | D_GPIO_PIN | E_GPIO_PIN | F_GPIO_PIN | G_GPIO_PIN ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN | B_GPIO_PIN | C_GPIO_PIN | D_GPIO_PIN | E_GPIO_PIN | F_GPIO_PIN | G_GPIO_PIN);
}
//段码显示函数
void smg_duanma_Display(GPIO_TypeDef* GPIOx,u8 val)
{
uint16_t display_val = val << 7;
GPIO_Write(GPIOx,display_val);
display_val =0xff;
}
//位码初始化
void smg_weima(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//打开时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_4);
}
//数码管显示函数
void smg_data(char weizhi,char num)
{
switch(weizhi)
{
case 1 :
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
break;
case 2 :
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
break;
case 3 :
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
break;
case 4 :
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
break;
}
/*
#define G_GPIO_PIN GPIO_Pin_1
#define F_GPIO_PIN GPIO_Pin_2
#define E_GPIO_PIN GPIO_Pin_3
#define D_GPIO_PIN GPIO_Pin_4
#define C_GPIO_PIN GPIO_Pin_5
#define B_GPIO_PIN GPIO_Pin_6
#define A_GPIO_PIN GPIO_Pin_7
*/
switch(num)
{
case 0 : //G不亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[0]);
break;
case 1 : //只有bc亮 给0亮 给1灭
GPIO_SetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 2 : //只有abdf亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 3 : //只有abcdg亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 4 : //只有bcfg亮 给0亮 给1灭
GPIO_SetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 5 : //只有acdfg亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 6 : //只有acdefg亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 7 : //只有abc亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 8 : //只有abcdefg亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
case 9 : //只有abcdfg亮 给0亮 给1灭
GPIO_ResetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, B_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, C_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, D_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOB, E_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(GPIOB, F_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits( GPIOB, G_GPIO_PIN);
//smg_duanma_Display(GPIOB,code[1]);
break;
}
delay100(200);
GPIO_SetBits(GPIOB, A_GPIO_PIN | B_GPIO_PIN | C_GPIO_PIN | D_GPIO_PIN | E_GPIO_PIN | F_GPIO_PIN | G_GPIO_PIN );
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4);
}
//按键123 pa0 6 7初始化
void Key_Init067(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOB的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_6 ;//|GPIO_Pin_7 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PB1和PB11引脚初始化为上拉输入
}
//按键延时
void delayms(u32 ms)
{
while(ms--);
}
/**
* 函 数：按键获取键码
* 参 数：无
* 返 回 值：按下按键的键码值，范围：0~2，返回0代表没有按键按下
* 注意事项：此函数是阻塞式操作，当按键按住不放时，函数会卡住，直到按键松手
*/
uint8_t Key_GetNum067(void)
{
uint8_t KeyNum = 0; //定义变量，默认键码值为0
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) //读PB11输入寄存器的状态，如果为0，则代表按键2按下
{
delayms(40); //延时消抖
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0); //等待按键松手
//Delay_ms(2); //延时消抖
KeyNum = 5; //置键码为2
}
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) == 0) //读PB1输入寄存器的状态，如果为0，则代表按键1按下
{
delayms(40); //延时消抖
while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) == 0); //等待按键松手
//Delay_ms(2); //延时消抖
KeyNum = 6; //置键码为1
}
return KeyNum; //返回键码值，如果没有按键按下，所有if都不成立，则键码为默认值0
}
int main(void)
{
int keyValue=8266;
char key=0,mode=1;
//位码初始化
smg_weima();
//段码初始化函数
smg_duanma();
//按键123 pa0 6 7初始化
Key_Init067();
//Usart1_Pin_Init(9600);
while(1)
{
key =Key_GetNum067();
if(key==5) //key 1按下
{
keyValue=0;
mode=1;
}
if(key==6) //key 1按下
{
keyValue=8266;
mode=0;
}
if(mode==1)
{
smg_data(1,keyValue/1000);
smg_data(2,keyValue/100%10);
smg_data(3,keyValue/10%10);
smg_data(4,keyValue%10);
delay100(5000);
if(keyValue ==1250)
{
keyValue=1200;
}
}
if(mode==0)
{
smg_data(1,keyValue/1000);
smg_data(2,keyValue/100%10);
smg_data(3,keyValue/10%10);
smg_data(4,keyValue%10);
delay100(5000);
keyValue++;
if(keyValue ==1250)
{
keyValue=1200;
}
}
}
}仿真电路图：
、
仿真效果图：
openvela 操作系统专为 AIoT 领域量身定制，以轻量化、标准兼容、安全性和高度可扩展性为核心特点。openvela 以其卓越的技术优势，已成为众多物联网设备和 AI 硬件的技术首选，涵盖了智能手表、运动手环、智能音箱、耳机、智能家居设备以及机器人等多个领域。
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