概述

   本章STM32CUBEMX配置STM32F103输出PWM，同时使用TIM测量PWM频率和正占空比。

生成例程
7 ?+ E$ ~1 x4 F3 C% ~$ q

   使用STM32CUBEMX生成例程，这里使用NUCLEO-F103RB开发板。

8 D! T: @/ t- _- v

    查看原理图，PA2和PA3设置为开发板的串口。

    配置串口。

    查看原理图，PA8设置为PWM输出管脚，PA0设置为定时器输入捕获管脚。
$ A( a- G/ p7 F+ u

2 N( R8 A+ t" ^  |6 x% V0 F7 M配置时钟树
3 ?2 q4 K' N& y

    配置时钟为64M。

配置PWM

    配置定时器1输出pwm的频率为1K。

8 {7 Y# }. X( P8 x; y

配置输入捕获
( R. t) k3 M2 p8 H

开启中断
; c, r! r% P9 Q5 ~) P

6 w, C' ^" J5 B! |8 [' j: R3 q, gSTM32CUBEIDE配置
  ?/ w: k5 q6 _! m

    若需要打印浮点型，需要勾选下面的选项。

6 d/ {* m. H8 B2 e

串口重定向

    在main.c中，添加头文件，若不添加会出现 identifier "FILE" is undefined报错。

1. /* USER CODE BEGIN Includes */
   2 J! y0 w  Z+ p0 r+ z
2. #include "stdio.h"
   ( s# }* g- g4 \" t4 m. O5 f) W
3. /* USER CODE END Includes */

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    函数声明和串口重定向：

1. /* USER CODE BEGIN PFP */
   ) t9 u: K* `1 M. T# [+ g
2. #ifdef __GNUC__                  //串口重定向
   8 d9 |5 R. ^" p5 g) w7 N4 f
3. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   
4. #else
   
5. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   - c" T/ l' b2 i' ^& k8 `
6. #endif
   
7. PUTCHAR_PROTOTYPE
   8 b+ U& l. |0 n% c- z- M
8. {
   
9.     HAL_UART_Transmit(&huart2 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
   * w1 J  q% A$ r
10.     return ch;
    
11. }
    
12. /* USER CODE END PFP */

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占空比与频率计算

    占空比=(t1-t0)/(t2-t0)

    频率=(t2-t0)/时钟频率= =(t2-t0)/(64M/(psc+1))

    周期需要2个上升沿去判断，设定第一个上升沿time_flag由0->1，下降沿time_dowm_flag由0->1，此时就知道正占空比时间，当在产生上升沿时候，就可以计算出周期使用的时间。

+ {! d  F) w. M. r4 C' u2 ~8 D

变量定义

1. #define IR_IN1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
   + b. Z0 F& U0 k# f0 _; `- M
2. uint8_t time_up_flag=0;//上升沿标志位
   9 y4 `- I; b/ }" b% B+ I, P
3. uint8_t time_dowm_flag=0;//下降沿标志位
   
4. 
   - y. V6 Y3 m1 {. M1 N. v% w
5. uint32_t time_up_num=0;//上升沿计数
   7 l- v( {1 |3 q* U3 n+ T  U
6. uint32_t time_dowm_num=0;//下降沿计数
   
7. 
   . @2 X5 _, k" {( L
8. 
   1 c& Z4 C, m2 j( d$ ^8 a: Y
9. 
   
10. float time_frequency;//频率
    
11. float time_duty;//占空比

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$ d# V1 p3 |" ]6 W) U5 p

设置PWM占空比以及开启输入捕获
: x7 }; x9 K. c! {; X! J

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
   
3. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 300);
   ' w! d9 k0 {, K( T" z; `
4.   HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//函数用于使能定时器某一通道的输入捕获功能,并使能相应的中断
   " E0 C/ f2 {: K# Y
5. HAL_Delay(100);
   ' x0 A" S1 Y& G/ k0 y# z
6.   /* USER CODE END 2 */

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6 s2 d% S4 b& I& O2 A0 E0 o. W回调函数
. Z* V; a5 d4 A4 y% l* ^) B6 ?

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   : h0 n$ M9 Y1 U7 g
2. // 捕获中断回调函数，每次捕获到信号就会进入这个回调函数
   
3. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
4. {
   ; `5 e: @! j. d
5.   // 判断是否是定时器1的外部捕获口2
   8 ]( T3 v. C$ u' p$ w! S! y
6.   if(htim->Instance == TIM2)
   # C. y/ _, b$ m0 V& ?4 D6 G# T8 O
7.   {
   
8.     if(IR_IN1&&time_up_flag==0)//第一次上升
   
9.     {
   ' t* A5 E, w0 C* s6 ?' _5 s2 x
10.       time_up_flag=1;
    
11.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获
    
12.       __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零，从头开始计
    
13. 
    ' Y! v7 j9 {+ W4 V+ M
14.     }
    
15.     else if(IR_IN1==0&&time_dowm_flag==0)//下降
    ; @0 Y; n; ^6 q! l' z1 ?
16.     {
    5 H* a5 h6 L3 b2 i; ^6 V. W' \
17. 
    4 I/ Y- h! ^# ^% C: \
18.       time_dowm_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数，这个时间即为上升沿持续的时间
    
19.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); // 改变捕获极性为上升沿沿捕获
    
20.       time_dowm_flag=1;
    0 u2 V) h* V  M& |, e
21.     }   
    
22.     else if(IR_IN1&&time_dowm_flag==1)//第二次之后上升
    
23.     {   
    
24.       time_up_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数，这个时间即为上升沿持续的时间
    4 `7 [' y# F) e, G; ]; P
25.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获
    
26.       time_dowm_flag=0;
    7 o' `8 W( H8 H- j- e5 H% |) K  l
27.       __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零，从头开始计
    
28. 
      a: o( m" h3 z
29.     }  
    ) b4 ^7 Q( q: {. n
30. 
    
31.   }  
    
32. }
    % k- E2 d+ x4 ^  P- g
33. /* USER CODE END 4 */

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主函数

1.   /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   * J% B1 G6 x+ W& l8 {( \; ^5 {( m
3.   while (1)
   # l- T3 h7 H! I, S; _
4.   {
   
5.     /* USER CODE END WHILE */
   
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.           time_frequency=1000000/time_up_num;//频率
   & F: i$ Z  I  t+ E' {0 {# E! X. L
9.       time_duty = (float)time_dowm_num/(float)time_up_num;//占空比  
   . g( M" d# G7 G2 y+ O
10.     printf("\ntime_frequency=%.2f,time_duty=%.2f",time_frequency,time_duty*100);
    8 @3 Y' `3 g2 B" e! g" u- _2 V3 {( K
11. //    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, 500-1);
    
12. //    __HAL_TIM_SET_PRESCALER(&htim1, 32-1);
    
13. 
    2 c  |; M! x- [4 i7 g+ R" g
14.     HAL_Delay(1000);
    
15.   }
    7 x% b( l: q! @) d  {$ C. t  `
16.   /* USER CODE END 3 */

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2 k; T6 Y1 L5 E+ V2 H
% d0 ^; `: O' Y) W, Z5 Q0 \测试结果

    当输出1k频率，30%正占空比。

    当输出4k频率，60%正占空比。

转载自： 记帖

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