STM32 NUCLEO-L432KC：仅用GPIO实现LED调光及按键控制技术问询

核心实现思路 #

由于你仅使用GPIO和基础C指令，只能通过**软件PWM（脉冲宽度调制）**实现调光：利用人眼视觉暂留特性，在固定周期内控制LED亮、暗的时间比例（占空比），不同占空比对应不同亮度：

• 100%亮度：LED持续点亮
• 50%亮度：每个周期内亮暗时间各占一半
• 10%亮度：每个周期内亮10%时间、暗90%时间

按键逻辑需区分两种操作：

• 短按：逐级切换亮度（上电默认100%，依次降低为50%→10%→100%循环）
• 长按3秒：触发LED全局开关（直接切换开/关状态，优先级高于亮度调节）

完整代码实现 #

/* USER CODE BEGIN PV */
// 亮度等级枚举定义
typedef enum {
    BRIGHTNESS_100 = 0,
    BRIGHTNESS_50,
    BRIGHTNESS_10,
    BRIGHTNESS_MAX
} BrightnessLevel;

// 全局变量
uint8_t button_state = 0;          // 按键当前状态（低电平有效）
uint32_t press_start_time = 0;     // 按键按下起始时间戳
uint8_t led_global_on = 1;         // LED全局开关：1=开启 0=关闭
BrightnessLevel current_level = BRIGHTNESS_100; // 默认100%亮度
const uint16_t pwm_cycle = 10;     // PWM周期（单位：ms），10ms可避免视觉闪烁
/* USER CODE END PV */

while(1) {
    // 读取按键引脚状态
    button_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3);

    if(!button_state) { // 检测到按键按下
        press_start_time = HAL_GetTick(); // 记录按下时间
        // 等待按键释放或长按超时
        while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3)) {
            if(HAL_GetTick() - press_start_time >= 3000) { // 长按满3秒
                led_global_on = !led_global_on; // 切换全局开关
                // 等待按键释放，防止重复触发
                while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3));
                break;
            }
        }
        // 判断为短按（按下时长<3秒）且LED处于开启状态
        if(HAL_GetTick() - press_start_time < 3000 && led_global_on) {
            // 亮度逐级降低，循环切换
            current_level = (current_level + 1) % BRIGHTNESS_MAX;
            HAL_Delay(200); // 短按消抖延迟
        }
    }

    // LED亮度输出逻辑
    if(led_global_on) {
        switch(current_level) {
            case BRIGHTNESS_100:
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
                break;
            case BRIGHTNESS_50:
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
                HAL_Delay(pwm_cycle / 2); // 亮5ms
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
                HAL_Delay(pwm_cycle / 2); // 暗5ms
                break;
            case BRIGHTNESS_10:
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
                HAL_Delay(pwm_cycle * 0.1); // 亮1ms
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
                HAL_Delay(pwm_cycle * 0.9); // 暗9ms
                break;
            default:
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
                break;
        }
    } else {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET); // 全局关闭时LED熄灭
    }
}

代码说明 #

• 亮度控制：通过pwm_cycle定义周期，不同亮度等级对应不同的亮暗时间比例，10ms周期可保证视觉无闪烁
• 按键处理：用HAL_GetTick()获取系统时间戳，精准区分短按/长按，加入消抖延迟避免机械按键误触发
• 全局开关：长按3秒后切换led_global_on状态，优先级高于亮度调节，关闭时直接熄灭LED

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yuta Watanabe