1. 基于STM32L0的定时唤醒GPIO控制LED

任务定义

本案例基于STM32L0系列MCU（以STM32L053R8为例），实现以下完整闭环：

1. MCU进入停止模式（Stop Mode），RTC周期唤醒（每2秒）；
2. 唤醒后翻转GPIO控制LED状态（亮/灭各1秒，通过两次唤醒实现完整周期）；
3. 提供功耗测量方法及判定标准。

硬件连接

• LED阳极通过1kΩ限流电阻接PB3，阴极接GND；
• 调试串口PA2(USART2_TX)用于输出唤醒计数（可选，不影响核心功能）；
• 供电：VDD接3.3V，测量时串入万用表电流档或使用评估板IDD测量跳线。

代码实现

使用STM32CubeMX生成初始化代码后，在main.c中补充以下核心逻辑（完整工程基于HAL库）：

/* main.c 核心代码 */
#include "stm32l0xx_hal.h"

/* RTC唤醒周期：2秒 */
#define WAKEUP_PERIOD_SEC  2

/* LED引脚定义 */
#define LED_GPIO_PORT      GPIOB
#define LED_PIN            GPIO_PIN_3

/* 唤醒计数（调试用，通过串口输出） */
volatile uint32_t wakeup_count = 0;

/* RTC初始化：配置为周期唤醒 */
static void MX_RTC_Init(void)
{
    RTC_HandleTypeDef hrtc;
    RTC_WakeUpTypeDef wakeup_param;
    
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
    
    hrtc.Instance = RTC;
    hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
    hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;   /* 异步分频：128分频 → 256Hz */
    hrtc.Init.SynchPrediv  = 255;   /* 同步分频：256分频 → 1Hz */
    hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
    HAL_RTC_Init(&hrtc);
    
    /* 配置唤醒定时器：1Hz时钟，2秒周期 */
    wakeup_param.WakeUpClock = RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_1HZ;
    wakeup_param.WakeUpCounter = WAKEUP_PERIOD_SEC - 1;  /* 计数值=周期-1 */
    wakeup_param.AutoWakeUp = RTC_WAKEUP_AUTO;
    HAL_RTC_SetWakeUpTimer(&hrtc, &wakeup_param, 0);
}

/* GPIO初始化：PB3推挽输出 */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init = {0};
    
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    
    gpio_init.Pin = LED_PIN;
    gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL;
    gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &gpio_init);
    
    HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

/* 进入停止模式 */
static void Enter_StopMode(void)
{
    /* 确保RTC唤醒中断已使能 */
    HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IRQEnable(&hrtc);
    
    /* 进入停止模式：仅保留RTC和LPTIM等低功耗外设 */
    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    
    /* 唤醒后重新配置系统时钟（停止模式会关闭HSI/MSI） */
    SystemClock_Config();  /* CubeMX生成的时钟配置函数 */
}

/* RTC唤醒中断回调（在stm32l0xx_it.c中调用） */
void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
    wakeup_count++;
    
    /* 每2次唤醒翻转一次LED → 亮1秒、灭1秒 */
    if (wakeup_count % 2 == 1) {
        HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_SET);
    } else {
        HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    }
}

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_RTC_Init();
    
    /* 使能RTC唤醒中断 */
    HAL_NVIC_SetPriority(RTC_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);
    
    while (1)
    {
        /* 进入停止模式，等待RTC唤醒 */
        Enter_StopMode();
        
        /* 唤醒后短暂停留（可选：用于调试观测） */
        HAL_Delay(10);
    }
}

中断处理说明：在stm32l0xx_it.c的RTC_IRQHandler中调用HAL_RTCEx_WakeUpTimerIRQHandler(&hrtc)，HAL库会自动调用上述回调函数。

功耗测量方法

1. 硬件准备：断开VDD跳线，将万用表（电流档，建议6位半或精度≥0.1μA）串入供电回路；
2. 测量步骤：

• 上电运行程序，等待LED进入稳定闪烁状态（约4秒后）；
• 记录万用表显示的平均电流（停止模式期间电流远低于唤醒期间，万用表显示为时间加权平均值）；
• 如需分别测量停止电流和运行电流，可在Enter_StopMode()前后用示波器电流探头观测。

验证方法与判定标准

预期结果说明：根据STM32L0数据手册，停止模式下典型功耗为3.4μA（25°C，LDO低功耗模式），唤醒后运行电流约3~5mA（取决于系统时钟频率）。上述数值为芯片规格参数，非本案例实测数据；实际测量值需以你的硬件环境为准。