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我的迷你STM32F030核心板及三种PWM实现呼吸灯的方法

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网络孤客 发布时间:2020-3-10 15:55
不是所有芯片都有开发板,官方会比较齐全,但价格也上来了。# k& }' @/ i/ t" s4 s0 o/ u0 l
虽然打板比较便宜,但前期研究电路不确定。
( E* \. K6 w6 i5 G+ v; _" m还是充分利用STM32外围原件简单的优势,自己搭建核心板。
7 R' [/ U2 G9 d& K% ^% E; m2 s( `材料:芯片,SSOP20转DIP20转接板
" E% e$ R. d3 `' } 微信图片_20200310121033.jpg
) C& m7 f! B# ]2 K2 n' S
' L, X, |  J* K2 l" P焊接好% Q: F9 y% b2 ~$ d
微信图片_20200310110526.jpg
) R1 s7 g' m& e% ~) Z! W外围电路图,只做了上电复位电路和boot0电路
8 A( c; ~& u: r3 y 电路图.jpg
% e' h4 [9 j2 s) R6 @搭好电路后测试,够迷你吧。
- z% g* \. c1 T; C 微信图片_20200310110554.jpg
; q7 M0 |# n2 k9 y, R
4 I4 i; q2 D6 x  B7 o不想只点个灯,还是玩呼吸灯吧!
  {4 O) o" U1 [- T在CUBEMX中设置时钟48Mhz,TIM3的Channel1为“PWM Generation CH1”,
! c9 L, [- L% v* U8 u! ^ cubemx.png 4 k  r1 E+ ?2 @
4 @5 y* a: {% P& }/ g$ p7 h

- Z2 @  M, P8 V预分频47,重装值为999,这样PWM信号周期约为1毫秒% x8 b" p; M1 U9 Y! m1 M
Pulse值为0,这个是占空比,计算方式:
( [2 U: Q# N* o! D( P( Z1 j4 u占空比 = Pulse /(重装值 + 1)* 100%
% q7 z# w( r8 ]$ I- `! Z+ G相关设置网上资料有
4 c- ?* y9 k$ m- g* E  g$ O: R6 C9 Q, h& Z/ j/ b% j' q5 ~
7 [  M, C6 R$ [! n% V
开启PWM! F6 X$ d3 W1 O7 G
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                     //开启PWM
6 r8 f: P. t5 F: \! h: U: |修改Pulse值(也就是CCRx)- I; y! C8 a1 Y" V
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值(Pulse),修改占空比
0 J2 K" a, G7 M或:
8 y( Q$ @3 n% n& A" O. [
TIM3->CCR1 = pwmVal;
1 _6 I1 W. M# C% L. H8 Y$ G& O; }; l
方式一:采用延时方法实现& `/ Z5 z& S5 l( o0 H
搜到网上采用延时方法实现呼吸灯,程序如下:
/ N1 ]! W! _& u) S
int main(void)9 k. m3 \/ w" ^5 q& ]% ]
{
......
1 @( b# c' B* A! R5 x" {' {
uint16_t pwmVal=0;   //PWM占空比
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                     //开启PWM0 F( r* i- G( `
......* S$ u6 X: |8 u' b0 U* x5 Y
while (1) : i/ V0 d, F# B) Z
{  
7 s/ d, P$ p9 s1 @1 C2 ^) A3 n    /* USER CODE END WHILE */
- ~: b, x7 a* D
    /* USER CODE BEGIN 3 *// r3 ^, r3 z) ^( {8 D
    /*
% o! Q. }) ]6 {* n4 E+ Z5 |; R    while (pwmVal <1000)
- d& B' Z" |, N7 S, Y& q    {
7 V1 ]6 M. X2 N' ]- M" L7 _      HAL_Delay(1);    //延时1ms; W( s- R* \3 ]" b, f; ?' G0 `
      pwmVal++;, l0 `- y) i# a/ `- A
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比
) K; O# i% ?( d$ y& ?$ [     //TIM3->CCR1 = pwmVal;
4 C* u+ B( _8 ~6 _- y; ^8 j    }
7 p+ p8 i. r) c: T5 {! E# C+ a# H    while (pwmVal)5 X9 D2 _& T: s8 _
    {( p7 v& C9 Y1 d, j
      HAL_Delay(1);( a' D5 Y; t& ^5 X% W
      pwmVal--;* I3 }. W3 e3 |3 @
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比
: i# X* y8 m. v8 o  ?    TIM3->CCR1 = pwmVal;! K  a. ]/ `2 Z% J
    }
# U  @/ E, @% R3 k2 p0 W, S- `( o4 y  }5 e& {/ S4 b7 A" D4 F

% t# w( F2 J" X
方式二:采用中断方法实现9 y" O! ?7 j4 Q, I/ y9 x
我对延时天生有种反感,效率有点低,改用中断!
% x% l5 _3 B, I( ?8 |在CUBEMX中把TIM3中断打开3 n/ Y1 W8 W- T5 k3 a
全局变量* ^" }- A6 o* o) ~% z! }/ L* e
uint16_t pwmVal=0;   //PWM占空比$ y1 w- h. z" s+ `, _9 r8 Z
uint8_t pwmDir = 0;         //变化方向
! \# X0 |2 X& _, c
2 Y1 o* q$ ~* I3 L- C0 ]) f* H
int main(void)
{
......
4 }  |& {/ l; J  {" o# E
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);                 //开始中断: j/ U6 l' Q7 y7 Z5 v
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                     //开启PWM
7 w% x' h6 l9 A......6 u* {, M; P3 E" v" N
while 循环啥也不写# i7 |2 m# F) `; q
}
( \: e) m& Y% D2 W5 b' k
1 m! J& C8 x/ U1 w. p8 H//写回调函数,这个是计数器达到重置值时激活
0 \) t& b- o2 J/ dvoid HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
; N# F7 @: {  ?, B0 O, c7 m{
9 S- H7 g( n8 ]- |- W# P  if (pwmDir == 0)
$ t& Y& Q1 G" g) \! Y. B  {
$ _; @5 |6 s" f, O9 E0 [3 e    pwmVal++;
  u7 x4 w1 |! Z; Q    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比( g5 r5 Q1 A6 ^: Q$ [
    if (pwmVal == 999)       pwmDir = 1;
  |' s, l6 ?; H& G2 X. _" G" P  }
+ j/ Z0 z3 D7 V- J  I  else
0 a4 Y5 @. H% c4 s/ M3 q  g  {0 v% I% O4 S1 R
    pwmVal--;
2 x  Z" M; U0 p: g% c    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比. q  ^6 u6 C2 v, |/ }. F0 L" a- F
    if (pwmVal == 0)  pwmDir = 0;, L$ W  g! ~' X. o" q5 Q
  }! {% r3 Q! O9 Z# \
}
* v3 N! Z* q  S0 N
4 N+ F( R4 H3 M9 ]* ?
方式三:采用中断方法实现所有IO口都能输出PWM0 N0 f8 z. Z* z5 B
我突然发现PA6要用于SPI接口,是否能用其他IO口输出,STM32时钟输出基本与SPI重叠,只剩一个PB0,不够用。
' N" K& z3 Y# V# \, Z
思路是当计数器达到预置比较值时产生一个中断,设置IO口,当达到重置值时再产生一个中断,反转IO口输出。
在CUBEMX中设置时钟48Mhz,TIM3的Channel1为“PWM Generation No Output”,把IO口还原出来。
1 G( n" U* Q+ q1 A) |$ A
我选择了2个IO口,分别定义为LED和LED2,为了更好效果,程序中两灯状态刚好相反
: H4 m# O" c9 T. P: c$ D8 M
为了程序简约,我在main.h中宏定义

6 g0 O, k! s1 m0 z  D* g% D
#define LED_Toggle    HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);5 B7 S+ t# _2 s: S' P7 s6 Z' }
#define LED_ON         HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
( y+ U; ]3 h6 o- V- ^7 w#define LED_OFF        HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
7 R8 S4 {9 }& r, z8 `2 f9 H' q#define LED2_Toggle  HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);6 F# F4 R5 d: ~4 U
#define LED2_ON       HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET);  C9 O6 g  k- `0 M
#define LED2_OFF      HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
- E3 A, i( e$ j, L4 v: ^* o
. Z3 B$ q5 b1 |6 V4 J8 D) N
int main(void)
{
......
& h$ j; f/ V- ^$ l( z! r" a
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);                 //开启中断
/ K/ ]: ^9 y8 qHAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                  //开启PWM中断 2 U' h  U, w4 _) r- Z) W$ z
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                     //开启PWM
) G1 y  r4 D% y. V% R" e2 j......
; ^" }( B3 B5 I6 X- w& bwhile 循环啥也不写' |( q6 ^0 N1 J8 R
}8 D- D7 U& Q  d& R; l3 ^# a5 C
- S7 }/ X% }7 H: h- b+ v
//写回调函数,这个是计数器达到重置值时激活,由于PWM没输出,
8 x, b) B1 U& G, E8 H. p" Fvoid HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)5 Z) L; |' b& {! i. I, p' x: s
{. |' |3 h% r/ U4 t: M) |5 g
  if (pwmDir == 0)
; m2 Z: g6 v) r* u- b  {( a+ b% d0 h' A
    pwmVal++;1 E2 n% v- _: k
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比
& {( }" N. Z: {7 T8 a0 M6 O4 a    if (pwmVal == 999)       pwmDir = 1;
+ |* R: V3 `( w4 u) Z* q5 i& Z  }
& Z0 M& o. M7 v1 X  else" O% G0 C8 G7 q
  {
0 {! y0 v- |' k- v9 W    pwmVal--;6 K4 i- y0 m. r) X4 ^  R
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);    //修改比较值,修改占空比: i% A! o# W6 V6 l) j5 c( K
    if (pwmVal == 0)  pwmDir = 0;
$ Y  E% x9 f3 B$ W  U7 S3 @  }* b$ m5 g: w$ c) e
  LED_OFF;: A0 S( U9 E2 B. M
  LED2_ON;# X: ^3 u( i$ s- @. m+ L" t4 ~
}. T! p* z! X: X. K# E! x
5 O1 W( k" B6 G" M3 }# Z
//这个回调函数是计数器达到比较值时激活,由于PWM没输出,
2 i& q% p2 G# M) U* l$ G: gvoid HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)1 A/ q3 K: v/ y" c; y9 Q% X
{8 W' s" i$ U8 l* {9 d
  LED_ON;
/ e. @% \  |' Y9 L% v( w. N  LED2_OFF;" k1 R" ~7 B3 {1 y  y- ^" G) `
}
2 ?9 W  g7 q$ A, N; U' B

- Z# u/ R6 F# K3 ~
请各路大侠指点
: y/ ]* N% j5 j! }4 |( Y% L
  ]3 p, Q; v2 m) d; D  a  n* m
( W+ y- e& g5 t  D

" H3 W6 e) r$ R. {0 D" ]% s  K$ ~3 a2 ^, a6 _

- u4 Y  _" W" {
& i0 p# ]9 L- E1 \3 y
: E1 V1 x) A9 e% D: S8 n* ~4 U
! u6 L$ E  `1 K% J1 s
; X% o7 m6 h( G. `
赞 1 收藏 2 评论9 发布时间:2020-3-10 15:55

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9个回答
Royliang 回答时间:2020-3-10 17:18:13
不错
jeffhe1 回答时间:2020-3-11 09:00:44
算不錯 , 但真正呼吸燈應該是有曲線的 , 應該不是固定時間 , 加減固定的值
网络孤客 回答时间:2020-3-11 09:02:42
jeffhe1 发表于 2020-3-11 09:00
: `4 j3 ?+ ]' E9 Q" {  E% y算不錯 , 但真正呼吸燈應該是有曲線的 , 應該不是固定時間 , 加減固定的值  ...
. V$ m9 t3 y1 }4 Y
的确,搞个数组或算法函数就可以实现了。
, h  l( J& b. x主要是中断问题,HAL库很少有介绍,8 @% j, s9 a8 \6 x
特别是回调函数的与中断对应关系,我不太懂,也不知哪里能查到。估计和我一样的也有不少,所以把摸索到的写出来而已。0 a# c% k6 @) G+ A
mmuuss586 回答时间:2020-3-11 10:13:21

. }1 C! h9 W' ?$ o不错
zcljll 回答时间:2020-3-13 10:03:01
不错不错
jason150257 回答时间:2020-3-15 17:32:41
学习了
Glenxu 回答时间:2020-3-16 12:09:51
肥肠好!学习了!
Glenxu 回答时间:2021-2-25 10:50:43
思路很灵活,不错。         以下语句中后面依据是无效语句:2 `9 K% i' q, i8 k) k
2 s8 s6 K6 ?7 g% c: u
HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                  //开启PWM中断 9 N$ {( q5 t0 s4 y5 |8 p* T: O- G
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);                     //开启PWM
网络孤客 回答时间:2021-2-25 12:58:32
glenxu 发表于 2021-2-25 10:50
% f- o$ z; w& _/ X% L5 H思路很灵活,不错。         以下语句中后面依据是无效语句:
% S: T' V7 N3 ~# V* W
8 _2 D+ k8 @5 Q6 C: _" U+ BHAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_ ...
: |% B7 w# S0 k! q; x' ~
时间有点久了,忘了这贴了。
3 J- M/ ~& B5 e我找时间再试试,当时一直不能没输出,也是摸索了很久,各种组合试了。后面没进一步优化。

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