一本章简介

本章以天空星板载 LED（PB2）和筑基学习板 LED（PB8）为例，介绍 MicroPython 中控制 LED 的各种方式，从最简单的点亮/熄灭，到定时器驱动的 PWM 呼吸灯效果。LED 控制是嵌入式开发的经典入门实验，也是验证开发环境是否正常工作的最直接方式。

1.1 学习目标

序号	学习目标	重要程度
1	掌握使用 `pyb.LED` 控制核心板 LED（PB2）的方法	⭐⭐⭐⭐⭐
2	掌握使用 `Pin` 控制筑基学习板 LED（PB8，低电平点亮）的方法	⭐⭐⭐⭐⭐
3	能够实现 LED 的定时闪烁效果	⭐⭐⭐⭐
4	能够使用 PB8（TIM10_CH1）实现 PWM 呼吸灯效果	⭐⭐⭐⭐
5	理解高电平点亮与低电平点亮两种接法的区别	⭐⭐⭐⭐⭐

1.2 重点提示

天空星核心板 LED 连接在 PB2，高电平点亮，低电平熄灭；筑基学习板 LED 连接在 PB8，低电平点亮，高电平熄灭。两者逻辑相反，写代码时务必注意。
pyb.LED(1) 中的参数 1 是 LED 的编号，天空星只有一颗板载 LED，编号为 1，对应 PB2。
使用 pyb.delay() 实现延时时，CPU 处于忙等待状态，无法做其他事情。如果需要在延时期间处理其他任务，应使用定时器中断。
PB8 支持 PWM 输出（TIM10_CH1），可以直接对筑基学习板上的 LED 做呼吸灯效果，无需外接额外硬件。

1.3 硬件说明

1.3.1 单片机控制 LED 的两种接法

TIP

看本小节之前，先回顾上一章的 3.2.4 输出控制(P-MOS管和N-MOS管) ，理解一下GPIO中推挽模式里上下MOS管的配合，这里会更好理解。

在电路原理图中，我们一般会看到两种接法：

灌电流（Sink Current）—— 低电平点亮
- 接法：LED 正极接电源（VCC），负极串联电阻后接单片机引脚（GPIO）。
- 原理：当 GPIO 输出低电平（0）时，电流从 VCC -> LED -> GPIO -> GND，形成回路，灯亮。
- 优点：单片机引脚(GPIO)的吸入电流能力通常比输出电流能力强。

拉电流（Source Current）—— 高电平点亮
- 接法：LED 正极串联电阻接 GPIO，负极接 GND。
- 原理：当 GPIO 输出高电平（1）时，电流从 GPIO -> 电阻 -> LED -> GND，形成回路，灯亮。
- 现状：现代单片机（如 STM32、GD32 等）推挽输出能力很强，这种接法也完全没问题，且逻辑上更符合直觉（1就是亮，0就是灭）。

TIP

在看原理图时，一定要先确认是低电平亮还是高电平亮，否则你的代码逻辑可能是反的！对于天空星核心板上的 PB2，它是拉电流（Source Current）的方式点亮的，也就是高电平点亮；而筑基学习板上的大部分 LED 灯，基本都是采用灌电流（Sink Current）的方式驱动的，也就是低电平点亮。

1.3.2 天空星核心板上的 LED 灯

原理图：

可以看到天空星核心板上我们可以控制的灯的引脚为 PB2。这个引脚输出高电平才能点亮该 LED 灯。

实物图中 LED 的位置：

就在 TYPE-C 旁边，还做了绿色 LED 灯的彩印标识。

1.3.3 天空星筑基学习板上的 LED 灯

原理图：

可以看到筑基学习板上我们可以控制的灯的引脚为 PB8。这个引脚输出低电平才能点亮该 LED 灯。

实物图位置：

二硬件资源

2.1 LED 资源汇总

资源	核心板 LED	筑基学习板 LED
引脚	PB2	PB8
点亮电平	高电平（3.3V）	低电平（0V）
熄灭电平	低电平（0V）	高电平（3.3V）
pyb.LED 编号	LED1	不支持（需用 Pin）
PWM 支持	不支持	支持（TIM10_CH1）
限流电阻	已板载	已板载

三软件设计

3.1 基础部分

3.1.1 控制核心板 LED（PB2，高电平点亮）

pyb.LED 是 MicroPython 为 STM32 平台提供的 LED 专用类，使用最为简便：

python

import pyb

led = pyb.LED(1)  # LED1 对应 PB2

# 点亮
led.on()

# 熄灭
led.off()

# 翻转状态（亮变灭，灭变亮）
led.toggle()

# 查询当前状态（1=亮，0=灭）
print(led.intensity())

也可以直接用 Pin 操作：

python

from pyb import Pin, delay

# 配置 PB2 为推挽输出，高电平点亮
led_pin = Pin('PB2', Pin.OUT_PP)

while True:
    led_pin.high()   # 点亮
    delay(500)
    led_pin.low()    # 熄灭
    delay(500)

3.1.2 控制筑基学习板 LED（PB8，低电平点亮）

PB8 是低电平点亮，逻辑与 PB2 相反，pyb.LED 不支持该引脚，需要直接用 Pin 操作：

python

from pyb import Pin, delay

# 配置 PB8 为推挽输出，低电平点亮
led_pb8 = Pin('PB8', Pin.OUT_PP)

# 点亮：输出低电平
led_pb8.low()
delay(500)

# 熄灭：输出高电平
led_pb8.high()
delay(500)

WARNING

PB8 是低电平点亮，low() 是亮，high() 是灭，与 PB2 逻辑完全相反。初学者容易在这里搞混，写代码时一定要注意。

3.1.3 同时控制两颗 LED 闪烁

python

# 两颗 LED 交替闪烁
# 编写者: LCKFB-YZH
from pyb import Pin, delay

led_pb2 = Pin('PB2', Pin.OUT_PP)   # 核心板 LED，高电平亮
led_pb8 = Pin('PB8', Pin.OUT_PP)   # 筑基学习板 LED，低电平亮

# 初始状态：全部熄灭
led_pb2.low()
led_pb8.high()

while True:
    # PB2 亮，PB8 灭
    led_pb2.high()
    led_pb8.high()
    delay(500)

    # PB2 灭，PB8 亮
    led_pb2.low()
    led_pb8.low()
    delay(500)

3.2 进阶部分

3.2.1 SOS 求救信号（核心板 PB2）

摩尔斯电码中，SOS 是国际通用的求救信号（···---···）：

python

# SOS 求救信号
import pyb

led = pyb.LED(1)  # PB2，高电平点亮

DOT = 150         # 短信号时长（ms）
DASH = 450        # 长信号时长（ms）
GAP = 150         # 信号间隔（ms）
LETTER_GAP = 450  # 字母间隔（ms）
WORD_GAP = 2000   # 单词间隔（ms）

def blink(duration):
    led.on()
    pyb.delay(duration)
    led.off()
    pyb.delay(GAP)

while True:
    for _ in range(3): blink(DOT)    # S: · · ·
    pyb.delay(LETTER_GAP)
    for _ in range(3): blink(DASH)   # O: — — —
    pyb.delay(LETTER_GAP)
    for _ in range(3): blink(DOT)    # S: · · ·
    pyb.delay(WORD_GAP)

3.2.2 定时器驱动闪烁（非阻塞）

使用定时器中断实现非阻塞的 LED 闪烁，主循环可以同时处理其他任务：

python

# 定时器驱动 LED 闪烁（非阻塞）
import pyb

led = pyb.LED(1)  # PB2

# 创建定时器 2，频率 2Hz（每秒触发 2 次）
tim = pyb.Timer(2, freq=2)
tim.callback(lambda t: led.toggle())

# 主循环可以做其他事情，LED 在后台自动闪烁
print("LED 在后台闪烁，主循环继续运行...")
counter = 0
while True:
    counter += 1
    print("主循环计数:", counter)
    pyb.delay(1000)

# 停止定时器：
# tim.callback(None)
# tim.deinit()

3.2.3 PWM 呼吸灯（筑基学习板 PB8）

PB8 支持 TIM10_CH1 的 PWM 输出，可以直接对筑基学习板上的 LED 做呼吸灯效果。

NOTE

PB8 是低电平点亮，所以 PWM 占空比越低，LED 越亮；占空比越高，LED 越暗。这与高电平点亮的 LED 逻辑相反，代码中需要做取反处理。

python

# PWM 呼吸灯 —— 筑基学习板 PB8（TIM10_CH1，低电平点亮）
from pyb import Pin, Timer
import time

# 配置 PB8 为 TIM10_CH1 的 PWM 输出
# AF3 = TIM10，CH1 对应 PB8
pin = Pin('PB8', Pin.AF_PP, af=3)
tim = Timer(10, freq=1000)              # PWM 频率 1kHz
ch = tim.channel(1, Timer.PWM, pin=pin)

print("呼吸灯启动（PB8，低电平点亮）")

try:
    while True:
        # 亮度从暗到亮：占空比从 100% 降到 0%（低电平点亮，占空比越低越亮）
        for duty in range(100, -1, -2):
            ch.pulse_width_percent(duty)
            time.sleep_ms(20)

        # 亮度从亮到暗：占空比从 0% 升到 100%
        for duty in range(0, 101, 2):
            ch.pulse_width_percent(duty)
            time.sleep_ms(20)
except KeyboardInterrupt:
    ch.pulse_width_percent(100)  # 停止时熄灭（高电平=灭）
    tim.deinit()
    print("已停止")

TIP

PWM 频率设置为 1kHz 时，人眼感知不到闪烁，只会看到亮度平滑变化。如果 PWM 频率太低（如 10Hz），会看到明显的闪烁感。

四常见问题

Q: 代码运行了，但 LED 没有任何反应？

先确认你控制的是哪颗 LED：

核心板 PB2：pyb.LED(1).on() 或 Pin('PB2', Pin.OUT_PP).high()
筑基学习板 PB8：Pin('PB8', Pin.OUT_PP).low()（注意是 low()）

Q: 筑基学习板的 LED 逻辑感觉反了，high() 反而灭了？

这是正常的。PB8 是低电平点亮（灌电流接法），low() = 亮，high() = 灭。参考 1.3.1 节的两种接法说明。

Q: PWM 呼吸灯运行后，亮度变化方向感觉反了？

PB8 低电平点亮，占空比越低 LED 越亮。如果感觉方向反了，把 pulse_width_percent(duty) 改为 pulse_width_percent(100 - duty) 即可。

Q: 使用定时器后 REPL 没有响应？

定时器回调函数中如果有耗时操作或错误，可能导致系统异常。检查回调函数是否足够简短，只做翻转操作，不要在回调里调用 print()。

五本节参考文档

MicroPython pyb.LED 文档：
- https://docs.micropython.org/en/latest/library/pyb.LED.html
MicroPython pyb.Timer 文档：
- https://docs.micropython.org/en/latest/library/pyb.Timer.html
天空星硬件资料（原理图）：
- https://wiki.lckfb.com/zh-hans/tkx/

[1]天空星筑基学习板套件介绍

GPIO基础

一本章简介

1.1 学习目标

1.2 重点提示

1.3 硬件说明

1.3.1 单片机控制 LED 的两种接法

1.3.2 天空星核心板上的 LED 灯

1.3.3 天空星筑基学习板上的 LED 灯

二硬件资源

2.1 LED 资源汇总

三软件设计

3.1 基础部分

3.1.1 控制核心板 LED（PB2，高电平点亮）

3.1.2 控制筑基学习板 LED（PB8，低电平点亮）

3.1.3 同时控制两颗 LED 闪烁

3.2 进阶部分

3.2.1 SOS 求救信号（核心板 PB2）

3.2.2 定时器驱动闪烁（非阻塞）

3.2.3 PWM 呼吸灯（筑基学习板 PB8）

四常见问题

五本节参考文档

GPIO基础

​

一 本章简介 ​

1.1 学习目标 ​

1.2 重点提示 ​

1.3 硬件说明 ​

1.3.1 单片机控制 LED 的两种接法 ​

1.3.2 天空星核心板上的 LED 灯 ​

1.3.3 天空星筑基学习板上的 LED 灯 ​

二 硬件资源 ​

2.1 LED 资源汇总 ​

三 软件设计 ​

3.1 基础部分 ​

3.1.1 控制核心板 LED（PB2，高电平点亮） ​

3.1.2 控制筑基学习板 LED（PB8，低电平点亮） ​

3.1.3 同时控制两颗 LED 闪烁 ​

3.2 进阶部分 ​

3.2.1 SOS 求救信号（核心板 PB2） ​

3.2.2 定时器驱动闪烁（非阻塞） ​

3.2.3 PWM 呼吸灯（筑基学习板 PB8） ​

四 常见问题 ​

五 本节参考文档 ​

一本章简介

1.1 学习目标

1.2 重点提示

1.3 硬件说明

1.3.1 单片机控制 LED 的两种接法

1.3.2 天空星核心板上的 LED 灯

1.3.3 天空星筑基学习板上的 LED 灯

二硬件资源

2.1 LED 资源汇总

三软件设计

3.1 基础部分

3.1.1 控制核心板 LED（PB2，高电平点亮）

3.1.2 控制筑基学习板 LED（PB8，低电平点亮）

3.1.3 同时控制两颗 LED 闪烁

3.2 进阶部分

3.2.1 SOS 求救信号（核心板 PB2）

3.2.2 定时器驱动闪烁（非阻塞）

3.2.3 PWM 呼吸灯（筑基学习板 PB8）

四常见问题

五本节参考文档