在之前的文章中，我们已经了解了使用 STM32 进行 ADC 转换。现在，我们将了解STM32 中的 PWM（脉冲宽度调制）以及如何使用 PWM 技术控制 LED 的亮度或直流风扇的速度。

我们知道有两种类型的电路信号：模拟和数字。模拟信号有3V、3.1V、2V...等电压信号，而数字信号只有1 和 0。

传感器输出的是模拟信号，这些模拟信号使用 ADC 转换为数字信号，因为微控制器只理解数字信号。处理完这些 ADC 值后，需要再次将输出转换为模拟形式以驱动模拟设备。为此，我们使用某些方法，如 PWM、数模 (DAC) 转换器等。

什么是 PWM（脉冲宽度调制）？（前面的文章也有相关介绍）
PWM可以让数字值控制模拟设备，例如控制电机的速度，LED的亮度等。我们知道电机和LED工作在模拟信号上。但是PWM不提供纯模拟输出，PWM看起来像是由短脉冲产生的模拟信号。

PWM 的占空比

PWM 信号保持高电平（ON Time）的时间百分比称为占空比。如果信号始终打开，则占空比为 100%，如果始终关闭，则占空比为 0%。

占空比 = ON Time /（ON Time + OFF Time）




STM32中的PWM
STM32F103C8 有 15 个 PWM 引脚和 10 个 ADC 引脚。它具有 16 位 PWM 分辨率（2^16）。

所以 65535 的值为100% 占空比，平均电压=总电压；

同样，32767 的值为50% 占空比，平均电压=50%总电压；

13107 的值为20% 占空比，平均电压=20%总电压。

这里我们使用电位器和 STM32 通过 PWM 技术来改变 LED 的亮度和直流风扇的速度。1602 LCD用于显示 ADC 值 (0-4095) 和输出的PWM 值 (0-65535) 。

直流风扇：这里使用的直流风扇是PC 的 BLDC 风扇。它需要额外提供电源，所以我们使用 9V 直流电池。

ULN2003电机驱动IC：用于单向驱动电机。下面是ULN2003的图片图：



引脚（IN1 到 IN7）是输入引脚，（OUT 1 到 OUT 7）是相应的输出引脚。COM 是负载的正极电压。

电位器：使用两个电位器，一个用于分压器，用于模拟输入到 ADC，另一个用于控制 LED 的亮度。

STM32的管脚细节



我们可以看到 PWM 引脚以波浪线(~) 表示，有 15 个这样的引脚；有 10 个 ADC 引脚用于模拟输入，ADC 引脚以绿色标出。


电路图和连接




STM32 与各种组件的连接说明如下：

> STM32的模拟（ADC）输入

靠近ST32开发板的电位器的中心引脚连接到STM32 的ADC引脚（PA4），该电位器用来调节输入ADC的电压。

>STM32连接LED

STM32 PWM 输出引脚（PA9）通过串联电阻连接到 LED 的正极引脚，LED并联一个电容。

>STM32 连接ULN2003 和 ULN2003连接风扇

STM32 PWM 输出引脚（PA8）连接到 ULN2003 IC 的输入引脚（IN1），ULN2003 的相应输出引脚（OUT1）连接到 直流风扇的负极线。

直流风扇的正极引脚连接到 ULN2003 IC 的 COM 引脚，外部电池（9V DC）也连接到 ULN2003 IC 的相同 COM 引脚。ULN2003 的GND、 STM32的GND、电池负极连接到电路相同的 GND。

>STM32 连接LCD (1602)



>整体电路



编程STM32

1. #include <LiquidCrystal.h> // LCD库
   
2. 
   
3. //声明LCD连接到STM32的哪个引脚
   
4. const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;
   
5. LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7); //初始化 LCD
   
6. const int analoginput = PA4; //电位器输入
   
7. const int led = PA9; // LED PWM输出
   
8. const int fan = PA8; // 风扇 输出
   
9. void setup()
   
10. {
    
11.   lcd.begin(16,2); //16*2LCD
    
12.   lcd.clear(); //LCD清屏
    
13.   lcd.setCursor(0,0); //将光标设置在第0行和第0列
    
14.   lcd.print("Hello World");
    
15.   lcd.setCursor(0,1); //设置光标在第二行第一列
    
16.   lcd.print("PWM USING STM32"); //LCD显示 PWM using STM32
    
17.   delay(2000); // 延时2秒
    
18.   lcd.clear(); // LCD清屏
    
19.   pinMode(analoginput, INPUT); // 设置为模拟输入
    
20.   pinMode(led, PWM); // 设置为PWM输出 控制led
    
21.   pinMode(fan, PWM); // 设置为PWM输出 控制风扇
    
22. }
    
23. void loop()
    
24. {
    
25.   int valueadc = analogRead(analoginput); //从引脚 PA4 读取 ADC 值 （电位 器值）
    
26.   int result = map(valueadc, 0, 4095, 0, 65535); //把valueadc 从0-4095映射转为0-65535映射
    
27.                                                    并存储到result中
    
28. 
    
29.   pwmWrite(led, result); //以PWM波控制LED
    
30.   pwmWrite(fan, result);
    
31.   lcd.setCursor(0,0); //设置光标位置
    
32.   lcd.print("ADC value= "); // LCD 显示ADC value=
    
33.   lcd.print(valueadc); //显示电位器ADC值
    
34.   lcd.setCursor(0,1); //设置光标位置
    
35.   lcd.print("Output = "); //LCD 显示Output =
    
36.   lcd.print(result); //显示电位器映射0-65535的值
    
37. }
    
38. 
    

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