圣诞节撩妹指南：教你做一棵BlingBling的圣诞树！

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大家好，我是一个 IT 女孩，虽然每天都在实验室搞技术，但我也很注重打扮，口红都涂“杨树林”，敲代码到深夜也不忘敷面膜。作为一个精致的 IT 女孩，不仅要懂技术，还要会用科技点缀自己的生活，在繁重的生活压力下寻找乐趣。

明天就是圣诞节了，有很多朋友送了我礼物，但我觉得那些礼物都不够特别，体现不出新时代 IT 女孩的气质。所以，今天我要教大家过一个与众不同的圣诞节！

如何用技术过一个与众不同的圣诞节？最简单的就是做一棵 BlingBling 的圣诞树！手工圣诞节，不仅显得心灵手巧，还特别有节日的温馨气氛，最适合我们这种有内涵的女孩。所以，我要教大家做一棵 BlingBling 的圣诞树。

BlingBling 圣诞树

男孩子学会了不要忘了给心爱的她（他）一次难忘且浪漫的圣诞，坚强的女孩子也可以像我一样自食其力做一个精致女孩！

想要做 BlingBling 的圣诞树，首先，我们要有一棵树！如何获得一棵树呢？请在某宝搜索“圣诞树种子“，买到种子后，细心灌溉等待它长大，我们就有一颗树啦。这棵树究竟能长到多少米，就取决于你怎么照料它了。

发芽长大的圣诞树

好的，现在有了一棵树，我们还要为圣诞树挂上漂亮的（可以吸引妹子的）外衣。

可以吸引妹子的外衣，我想到了三个方案：

1、挂口红：女孩最喜欢口红了，看到挂了一树的口红，一定会心花怒放！但研发是个氪金行业，我买不起那么多口红。

2、挂包包：包治百病，女孩的柜子里永远少一个包包！但是这不符合我的专业特性。

3、挂灯泡：女孩最喜欢玻璃瓶里装着亮晶晶的东西了，灯泡简直完美选择。但是灯泡是易碎品，摔碎了会破坏气氛。

好的，三个方案都失败了，作为一个精致女孩，我还是不知道该如何讨女孩欢心。

就在我苦恼的时候，忽然灵光一闪，要不就挂 LED 灯吧，它不仅有 BlingBling 的外表，而且便宜，耐摔。前段时间很火的“网红气球”就是将一根很细的 LED 彩灯环绕在透明气球的表面。

LED 灯气球

LED 灯是啥呢？LED 是发光二极管（Light-emitting diode）的英文缩写。发光二极管是一种能够发光的半导体电子元件，和二极管一样是正向导通、反向截止。也就是，正着接线会亮，换一个方向接线就不会亮。

直插式的 LED 灯珠引脚一长一短

可以区分正负极

我们想要 LED 灯一闪一闪的，总不能给每颗灯安装一个开光，然后躲在树后面不停地给每颗灯开关开关开关吧？为了优雅地玩 LED 灯，我们引入一个很牛×的东西——微控制器。

微控制器（microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（timer/counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，也叫单片机。

单片机

如果看不懂的话，可以想成，它能够收集和处理信息，然后控制 LED 灯按照我们设定好的方式亮灭，取代了我们躲在圣诞树后面开关开关开关。

它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，虽然存储量小，输入输出接口简单，功能较低，但它小到 LED 灯亮灭，大到电机转动，控制起来都易如反掌。

单片机

单片机的种类有很多种，精致女孩我选择的是stm32 系列（意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M系列内核的 32 位单片机），为什么选这个系列呢？因为它好用，被广泛应用在嵌入式系统中，相关学习资源也非常丰富，一些机器人比赛也是用这一系列的芯片作为机器人的主控芯片。

机器人比赛

为了省事，我们可以不用手动将单片机焊到电路板上，而是直接使用开发板。开发板是一个成熟的单片机开发的平台，也就是一块电路板，上面包括单片机等一系列硬件组件，不用额外焊接元件就能用，一般用来嵌入式开发。

开发板

LED 灯要多少颗呢？当然是越多越好，这样才够闪亮，够精致。但是突然想到要手焊 100 个 LED 灯，我不禁虎躯一颤。急中生智的我立马网购了一条 LED 灯串，机器帮忙把灯焊成一串的感觉真是美滋滋。

想象一下，最后 LED 灯和开发板连起来，大概是这样子的，看起来还不错：

开发板连接 LED 灯

实操做出 LED 灯之前，我们先来列一下物资清单，看看都需要哪些材料：

瞄了一下，看起来也不贵嘛，还在精致女孩的承受范围之内，那接下来我们就开始实操啦。

了解整体原理图

单片机并不是靠我们的意念控制的，我们要往里面注入我们的想法，比如多少灯会亮、多久亮一次、一次亮多久等等......这就需要我们根据电路的原理图，通过编程来控制单片机执行我们的命令，这样才可以实现 LED 灯的控制。

我们来看一下整个电路的原理图，它包括两个部分：一个是外设 LED 电路（LED 灯部分），另一个是单片机的最小系统（开发板部分）。

原理图

图中右下角就是 LED 电路，也就是那 100 个并联的 LED 啦（因为画起来太费劲所以只画了一部分）。为了控制方便，营造出一闪一灭 BlingBling 的效果，我们把 LED 画成正反交替的样子，正着通电会亮一半，反着通电亮另一半。

外设 LED 电路

除了外设电路，其他部分都是最小系统。最小系统是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。黄色的框框是单片机，连着黄框的横线是引脚，其他是辅助单片机工作的部分。

最小系统主要包括电源，时钟电路，复位电路等。时钟信号是单片机的心跳，整个电路跟着心跳的节拍运行才不至于混乱，时钟频率决定了单片机运行一个指令周期的时间。复位电路就是图中与 RST 引脚相连的那一块电路，里面有个按键，按下按键，单片机就会重回初始状态，就像电脑故障时你都会想“重启电脑”一样。

复位电路

单片机输出信息控制 LED 灯要通过 GPIO 端口（General-purpose input/output，通用型输入输出的简称），GPIO 的引脚可以通过编程来实现输出、输入或其他功能。图中的 PA、PB、PC 中的 P 就是 GPIO 的缩写。

GPIO 端口

stm32 的 GPIO 端口可以通过编程控制 IO 口输出高低电平。输出高低电平有什么用呢？精致的我手绘了一个简图，图中有 4 个正反交替的 LED，分别标号 1、2、3、4。

我们把 A、B 两端分别接在芯片的两个引脚 a、b 上。通过编程控制 a 输出高电平（对 stm32 来说就是 3.3V）， b 输出低电平（对 stm32 来说就是 0V），这时 1 和 3 就会发光，反之，2 和 4 就会发光。如是交替控制两个引脚输出高低电平就实现了控制 LED 交替闪烁。

a 输出高电平

很好，开发板非常完美，单片机不仅能正常地运转，也可以输出信息控制灯。我们再把 LED 灯串的电线正负极，用电烙铁分别焊接到单片机的引脚上，LED 灯就和开发板连起来了，然后就差把我们的意念（LED 灯闪烁方式的程序）告诉单片机了！

原理图中使用的 stm32f405RGT6 芯片是 f4 系列的芯片，实际我使用了一块 stm32f7 系列的开发板，但两个系列芯片编程的过程和本质是基本一致的。对于想进一步了解学习 stm32 微控制器的同学们，推荐买一块 f1 系列或者 f4 系列的开发板学习。通常一块开发板上会有很多有趣的外设，购买开发板也会附赠很多学习资料，只要掌握一点C语言的基础，自学起来非常方便。

编写程序

把意念告诉单片机，就要编写程序，将程序烧录到单片机中，打开电脑 ing……

C 语言是最基础、应用最广泛的语言，为了用它写程序，我们需要一个很牛×的编译器——Keil。Keil MDK-ARM 是支持 ARM 微控制器的一款 IDE（集成开发环境）。它包含了工业标准的 Keil C 编译器、宏汇编器、调试器、实时内核等组件。也就是，Keil 能将 C 语言代码转化为单片机能够理解的语言，同时还拥有强大的软件仿真调试工具，可以大大提高工作效率。

开发 stm32 一般有两种方式，库函数操作和寄存器操作，两种操作方式各有利弊。

库函数操作

可以理解为，一个仓库里有很多现成的函数，我们根据需求拿出来组合搭配，得到自己想要的效果。这种方式很快，但是代码的执行效率不高。

寄存器操作

寄存器就好比衣服口袋，我们把最常用的东西放在随身的口袋中，寄存器就是用来暂存信息的。直接对寄存器进行操作就是把数据写入到寄存器内部。但缺点是寄存器数目太多，配置起来时间成本比较高。

对于控制 LED 灯，利用库函数操作的方式开发起来更快速方便，所以今天我们就用库函数操作。调用库函数时，还需要一些文件来辅助使用，例如配置文件、库函数文件、编译生成文件等等，如果每次都做一份文件，就会很麻烦，所以大家会把这些必备的文件做成一个工程模板，每次编程的时候，在文件的基础上开发就好了。

现在我悄咪咪地打开学长的工程模板，可以看到学长的模板简洁明了、条理清晰，非常适合像我这种对寄存器茫然不知的人做开发。

工程模版

接下来，就要加自己的代码来控制 LED 灯的亮灭，我们在原来的工程上新建一个文件夹“HARDWARE”，然后在这里添加 led.c 文件。

新建 HARDWARE

有了 led.c 文件，我们还要新建一个 led.h 头文件，头文件的作用是提供函数的定义，供其他 .c 文件调用。