STM32单片机+RGB三色灯模块+七色灯颜色数据发送到串口调试助手+源代码（使用cubuemx+vscode实现操作）

一、RGB三色灯模块介绍

RGB三色灯模块是一种可以显示多种颜色的LED模块。RGB代表红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）三种基本颜色。通过调节每种颜色的亮度，RGB灯可以混合出数百万种不同的颜色，因此它常用于各种电子项目、灯光效果、显示器背光等应用中。

RGB三色灯模块基本介绍：

1工作原理：

RGB三色灯模块包含三个独立的LED芯片：一个红色LED、一个绿色LED和一个蓝色LED。当这三个LED的亮度按不同的比例变化时，它们可以混合出不同的颜色。例如：

红色：只有红色LED亮起。

绿色：只有绿色LED亮起。

蓝色：只有蓝色LED亮起。

白色：红、绿、蓝三个LED都亮起。通过调整每个LED的亮度，可以获得不同的颜色。

常见类型：

共阴RGB LED：所有的LED的阴极（负极）端共享一个引脚，而红、绿、蓝的阳极（正极）分别有各自的引脚。

共阳RGB LED：所有的LED的阳极（正极）端共享一个引脚，而红、绿、蓝的阴极（负极）分别有各自的引脚。

不同的模块和控制方式会根据使用的LED类型（共阴或共阳）有所不同。

OK，接下来进入我们的配置时间，首先打开cubemx，按照自己的单片机型号配置好时钟和然后在调试接口里面选择SW ，我这里用的是正点原子的精英开发板，所以按照此方法操作

1. 新建工程并选择芯片

打开 STM32CubeMX，点击 ACCESS TO MCU SELECTOR
搜索并选择：STM32F103ZET6
双击确认

2. 配置调试接口（重要！）

在 Pinout & Configuration 界面：

点击 System Core → SYS
将 Debug 设置为 Serial Wire

如果不设置这一步，下载一次程序后芯片可能被锁住无法再次下载。

3. 配置时钟源

点击 System Core → RCC
将 High Speed Clock (HSE) 设置为 Crystal/Ceramic Resonator（外部晶振）
将 Low Speed Clock (LSE) 设置为 Disable（暂时不用）

4. 配置定时器 TIM3 为 PWM 输出（核心步骤）

在左侧 Timers 中找到并点击 TIM3：

第一步：激活三个通道

Channel1 设置为 PWM Generation CH1
Channel2 设置为 PWM Generation CH2
Channel3 设置为 PWM Generation CH3

此时你会在芯片引脚图上看到 PA6、PA7、PB0 被自动分配为 TIM3 的通道引脚。

第二步：配置参数（重要！因为模块是共阳、低电平有效）

点击 Parameter Settings 选项卡，按以下值设置：

参数	设置值	说明
Prescaler (预分频器)	72-1	72MHz ÷ 72 = 1MHz，每 1us 计数一次
Counter Mode	Up (向上计数)	标准模式
Counter Period (ARR)	100-1	计数值范围 0-99，共 100 个等级
Auto-reload preload	Enable	使能自动重装
Pulse (CH1)	0	初始占空比 0%，后续代码中动态修改
Pulse (CH2)	0	同上
Pulse (CH3)	0	同上
CH Polarity	Low	⚠️ 关键！低电平为有效电平，适配共阳模块

参数计算验证：

PWM 频率 = 72MHz ÷ 72 ÷ 100 = 10kHz
占空比精度 = 1/100 = 1% 步进
这个频率下 LED 看起来是常亮的，不会闪烁

5. 配置时钟树

点击 Clock Configuration 选项卡：

HSE 输入：8 MHz（根据你板子上实际晶振频率）
PLL Source Mux：选择 HSE
PLL Mul：选择 x9（8MHz × 9 = 72MHz）
最终确认 SYSCLK = 72 MHz

STM32F103 最高频率为 72MHz，这是最常用的配置。

然后打开Connectivity-USART1,将Mode设置为Asynchronous,cubemx会自动配置好串口1，波特率等默认即可

接下来点击Project Manager，按图中配置将Toolchain /IDE选为cMake

完成后点击右上角生成代码即可

接下里将生成的代码用vscode打开，在main.c中添加代码，如下所示

cs 复制代码

/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM3_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* Start all 3 PWM channels for RGB LED */
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);  /* LED_R on PB4 */
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);  /* LED_B on PB5 */
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_3);  /* LED_G on PB0 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    /* ── 1. Red ─────────────────────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Red\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, 0);
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 2. Green ───────────────────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Green\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 3. Blue ────────────────────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Blue\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 4. Yellow (Red + Green) ────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Yellow\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 5. Purple (Red + Blue) ─────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Purple\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 6. Cyan (Green + Blue) ─────────────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: Cyan\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }

    /* ── 7. White (Red + Green + Blue) ──────────── */
    {
      uint8_t msg[] = "Color: White\r\n";
      HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, 100);
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, 0);
    for (uint16_t p = 0; p < 500; p++) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }
    for (uint16_t p = 500; p > 0; p--) {
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, p);
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, p);
      HAL_Delay(1);
    }
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

七色呼吸循环

复制代码

Red → Green → Blue → Yellow → Purple → Cyan → White → Red...

每个颜色的行为：

串口输出当前颜色名称
渐亮 1 秒（PWM 0→499）
渐暗 1 秒（PWM 499→0）

顺序	颜色	混合方式	串口输出
1	🔴 红	R 单独	`Color: Red`
2	🟢 绿	G 单独	`Color: Green`
3	🔵 蓝	B 单独	`Color: Blue`
4	🟡 黄	R+G 同步	`Color: Yellow`
5	🟣 紫	R+B 同步	`Color: Purple`
6	🔵 青	G+B 同步	`Color: Cyan`
7	⚪ 白	R+G+B 同步	`Color: White`

复合颜色（黄/紫/青/白）呼吸时，多个通道的 PWM 同步渐变，保证色相始终一致。每个颜色 2 秒，完整一轮约 14 秒。

现象如下

三色rgbled