本文参考《传感网应用开发职业技能等级认证 培训教材 中级》
1.任务要求：
本任务要求设计一个可通过按键进行控制的呼吸灯系统，
具体要求如下：
-使用外部中断实现按键功能；
-LED 灯的显示效果为“逐渐变亮”然后“逐渐变暗”；
-系统刚上电时，LED 灯为关闭状态。第奇数次按下按键，LED 灯显示呼吸灯效果；第偶数次按下按键，LED 灯关闭，并以此循环往复
按键与呼吸灯的电路原理图如图1,其中按键的 GPIO 引脚为 PC13,呼吸灯 LED与 GPIO 引脚 PB8 相连。
图1： 按键与呼吸灯的电路原理图
2.任务实施：
2.1. 建立 STM32CubeMX 工程并生成初始 C 代码
（1）建立工程存放的文件夹，注意英文路径；独立文件夹；
（2）新建 STM32CubeMX 工程
（3）选择 MCU 型号，STM32F103VE 的微控制器
（4）配置调试端口，将“PA13”引脚配置为 SWDIO 功能，“PA14”引脚配置为 SWCLK功能；
（5）配置 MCU 时钟树
（6）配置外部中断按键 GPIO 功能
在 STM32CubeMX 工具的配置主界面，用鼠标左键点击 MCU的“PC13”引脚，选择功能“GPIO_EXTI13”，
[图片上传中...(image.png-cd52c1-1603940943722-0)]
图2：按键外部中断的配置
标号①：展开“Pinout & Configuration”标签页左侧的“System Core”选项，选择“GPIO”选项；
标号②：GPIO 模式配置为“External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection（检测下降沿的外部中断模式）”；
标号③：GPIO 上拉下拉功能配置为“Pull-up（上拉）”；
标号④：GPIO 用户标签配置为“KEY1”。
（7）配置定时器 TIM4 输出 PWM 信号
在 STM32CubeMX 工具的配置主界面，用鼠标左键点击 MCU 的“PB8”引脚，选择功能“TIM4_CH3”，将 PB8 引脚功能配置为 TIM4 的 CH3 输出通道，如图 3标号①所示。依次点击图3 中的标号②、标号③和标号④处设置用户标签为“LED[Breathe]”。
图3：TIM4 输出通道的配置
配置 TIM4 输出 PWM 信号的过程如图
图4：TIM4 输出 PWM 信号的配置
对图4 中的配置过程说明如下
标号①：展开“Pinout & Configuration”标签页左侧的“Timers”选项，选择“TIM4”
标号②：将 TIM4 的时钟源配置为“Internal Clock（内部时钟）”。
标号③：配置 TIM4 的通道 3 输出 PWM 信号 PWM Generation CH3。
标号④：配置 TIM4 的分频系数为 71。
标号⑤：配置自动重载值为 99。
标号⑥：配置 TIM4 输出的 PWM 信号为 PWM1 模式。
标号⑦：配置 PWM 信号输出极性为“Low”，即：有效电平为低电平、无效电平为高电平
（8）保存 STM32CubeMX 工程
点击“File（文件）”菜单，选择“Save Project（保存工程）”选项。然后定位到文件夹“D:\STM32_WorkSpace\task3_Key_PWM_LED”，点击“确定”保存 STM32CubeMX 工程。
（9）配置按键 NVIC
要使用外部中断实现按键功能，在配置好按键所对应的 GPIO 功能以后，还应进行 NVIC的配置。
展开“Pinout & Configuration”标签页左侧的“System Core”选项，点击图 5标号①处的“NVIC”选项，然后勾选使能外部中断（标号②处），最后配置中断的优先级（标号③处）。
图5:配置按键NVIC
（10）生成初始 C 代码工程
参考 相关内容进行“C 代码生成”与“工程保存”的配置，最后点击“GENERATECODE（生成代码）”按钮，生成按键控制呼吸灯系统的初始 C 代码工程。
2.2 完善代码
（1）编写按键外部中断回调函数
1. /* USER CODE BEGIN 4 */
2. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
3. {
4. if (GPIO_Pin & GPIO_PIN_13)
5. {
6. keydown_flag = 1;
7. }
8. }
9. /* USER CODE END 4 */
在“main.c”中添加以下按键外部中断回调函数代码：
（2）定义相关变量
1. /* USER CODE BEGIN PTD */
2. typedef enum
3. {
4. count_up = 0x01,
5. count_down,
6. } pwm_mode_enum_TypeDef;
7.
8. pwm_mode_enum_TypeDef pwm_mode = count_up;
9. uint8_t keydown_flag = 0;
10. uint8_t pwm_enable = 0;
11. static uint16_t pwm_value = 0;
12. /* USER CODE END PTD */
（3）使能 TIM4 输出 PWM 信号
1. /* USER CODE BEGIN 2 */
2. HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_3);
3. /* USER CODE END 2 */
（4）编写主循环程序
1. while (1)
2. {
3. if (keydown_flag == 1)
4. {
5. HAL_Delay(300);
6. if (keydown_flag == 1)
7. {
8. keydown_flag = 0;
9.
10. if (pwm_enable == 0)
11. pwm_enable = 1;
12. else if (pwm_enable == 1)
13. pwm_enable = 0;
14. }
15. }
16. /* USER CODE END WHILE */
17.
18. /* USER CODE BEGIN 3 */
19. if (pwm_enable == 1)
20. {
21. if (pwm_value == 0)
22. {
23. pwm_mode = count_up;
24. }
25. else if (pwm_value == 50)
26. {
27. pwm_mode = count_down;
28. }
29.
30. if (pwm_mode == count_up)
31. {
32. pwm_value++;
33. }
34. if (pwm_mode == count_down)
35. {
36. pwm_value--;
37 }
38. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwm_value);
39. }
40 else if (pwm_enable == 0)
41. {
42. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4, TIM_CHANNEL_3, 0);
43 }
44. HAL_Delay(50);
45. }
