本文通过呼吸灯实验,演示STM32中PWM的配置与应用。点击可获取工程文件,提取码:0ovg。 G. X0 B% a/ }
2 h) Q4 X/ m( O; ]% [
$ b" S2 I( }8 P# C6 O) V4 R
打开CubeMX软件,新建工程。7 x0 p- H; O8 s, H
输入芯片型号。: y7 s! K F; ~
+ ^) @/ |9 Y- B0 `8 n* ?
8 H/ G. L) t3 b6 `8 V 根据封装选择列表中的芯片,我的是LQFP144封装,双击此项。
u4 Q; Y' \$ Q* W1 w 在Pinout&Configuration选项卡中,配置System的Debug为Serial Wire,否则可能无法下载程序。
, k( g; @! g: R4 g7 k RCC选择高速外部时钟。 b2 v4 _8 D5 l; y
根据电路原理图,可知LED7对应PC6管脚。! B5 L/ |' L/ ^5 W# z
本实验要让PC6管脚输出PWM波形,实现LED7呼吸灯效果。
- Y2 H& X: ~0 n! R6 j" E2 o. N) y! T' D1 o; \, P' t
" E# i( g' k" }1 F' |4 m. Q 找到PC6,选中TIM3_CH1。
% W" s: G4 J5 P* f+ K/ _4 V找到TIM3,通道1配置PWM输出。
- N5 K7 d/ ]) \1 ~ 查找STM32参考手册时钟图,找到TIM3时钟的位置在APB1上。
# }; T' _ O4 N1 ~: s2 f; U在CubeMX上配置APB1 Timer定时器时钟频率为72MHz。% Q3 R4 C1 W1 C p @ a
配置TIM3_CH1参数,这里涉及到到计算的问题,具体说一下。 x' @0 t$ N" C) m8 X0 x- c2 Z
如上图PWM产生原理:1 @; C! E' c3 ]) Z+ }# L5 n( q
; j. P5 J0 e4 D7 T
% d& D! `* B }0 T6 j
定时器从0开始计数
/ r7 w: M" |9 t! E# B9 ^' R6 j% \' w. l6 ^3 R
4 }4 Y- r, c# A1 W7 F' l0-t1时段,输出低电平
" ?6 V, @% L6 Q& |# I
' }' L, }6 N& m6 d* m) P% U h4 y1 K! i$ V! v. z( N2 `# O
t1-t2时段,输出高电平
9 {5 G7 z8 M) G$ O2 q6 G9 T% B7 x: i0 O6 M
$ k0 K C4 \, l L) {) p当定时器计数值达到ARR时溢出,完成一个周期
( s8 N! R5 J1 o; r* i9 N; [" v( h: U) ?' o2 l% h
2 [& j) s9 ^4 {/ N6 @" L
输出逻辑电平方波,如上图红线所示。! u1 S; t: T6 n- H( k' h( L D, Y
. J( }# n0 _& T" B0 u
0 d" v, w7 H( G' [6 D PWM频率计算公式:3 F7 c) }: g, w/ r: G4 S3 e+ e
4 R: C9 @$ s3 o3 U6 @6 [# d
4 Y: M& h/ n7 o7 fPWM频率 = 定时器时钟频率/(AutoReload Register + 1)/(PSC + 1)! F/ L. w0 e8 |" j% N# r! K2 T
简单推导一下PWM频率是如何计算的:
( l" V* C6 t Z! k( {
6 u" J; }+ c! G7 [0 ^: p6 D, T* s+ n
/ Z$ }+ x1 U. p8 F" |$ c, C 一个PWM波周期t2的大小,也就是从0计数到ARR所需要的时间,每一个定时器时钟周期计数一次,总共计数ARR次之后溢出完成一个周期。4 j6 _& S3 S: F, G* O, ^! G, S
占空比计算公式:CCRx/ARR。7 {9 I3 O! v2 J: @: k4 Y- y
( k% U* T' V( B* @2 I: W3 v* v
3 S4 E/ A' m9 P/ _* _! l 回到CubeMX工程,TIM3参数设置如下,
& v9 k& _1 m* v1 e& p9 S* B/ G0 x& ]
3 e" K: v: B) b6 M$ |' c' K* l7 Y9 U
ARR=500-1,PSC=72-1,Pulse=170
; j; [& s) C5 a8 d' I% K# e 占空比大概是Pulse/ARR约等于50%,PWM频率2000Hz。% \: d+ Q" `& P- W8 ^& F! q
保存,生成代码。
0 k5 S& k! C( k, K 打开工程。
4 g7 w4 w. ]+ e/ M( ]' f% ?7 [2 Z 在MDK中main.c添加如下代码。
2 w0 L' h, f! h 主函数比较简单,i值逐渐增大,占空比随之增大,LED亮度逐渐增加。
6 Y. m6 ?3 q1 Q# f5 m
" U4 t+ B" l: {& U% Y! I& l$ i u/ H
6 b, p6 o' d1 V7 L5 _: X) K 当i值为299时,fx值变为1,从下一个循环开始i值开始逐渐减小,占空比随之减小,过程中LED亮度逐渐减弱。; _' J; O- B! O l" d8 s% w4 T9 j# {- t" A
8 M# e# U: r$ S# ?
^5 X4 d& K3 P' x6 Q. S
编译下载到开发板,可以看到如下呼吸灯效果。
( T) m( h+ d( f8 w g% J+ o( W8 l2 D& [: p& V J
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