stm32使用定时器实现PWM与呼吸灯
PWM介绍
例如定时器2![]()
PWM 模式 1 :在 向上计数 时,一旦 CNT < CCRx 时输出为有效电平,否则为无效电平; 在 向下计数 时,一旦 CNT > CCRx 时输出为无效电平,否则为有效电平。PWM 模式 2 :在 向上计数 时,一旦 CNT < CCRx 时输出为无效电平,否则为有效电平; 在 向下计数 时,一旦 CNT > CCRx 时输出为有效电平,否则为无效电平。所以,在生成PWM波的时候,定时器在不断通过ARR计时的同时,通过一个新的CCRx寄存器来控制有效电平的时长。
注意,对于这种情况,占空比不再是“高电平占一个周期的百分比”,而是“有效电平占一个周期的百分比” !!!!
PWM的周期和占空比
PWM的周期很好理解,就是上节计算公式中的Tout, 频率就是1/Tout
Tout = 设定时间 (单位秒s)
Tclk = 通过预分频后输出的TIMxCLK(上图右侧红线)
PSC = 预分频系数 (+1是因为计算机是从0开始的)
ARR = 自动重装载值(+1是因为计算机是从0开始的)
假如频率为 2kHz ,则: PSC=71 , ARR=499,则Tout=500ms
而PWM的占空比则由TIMx_CCRx寄存器决定。
使用PWM实现呼吸灯
Q: LED灯为什么可以越来越亮,越来越暗?
A: 这是由不同的占空比决定的,即修改CCRx寄存器的值,在HAL库中,提供了__HAL_TIM_SetCompare() 函数可以直接修改。
Q: 如何修改周期/频率?
A:加入频率为2kHZ,则PSC=71,ARR=499(其他也行,这只是一种)
Q: LED1连接到哪个定时器的哪一路?
A:要学会看产品手册,通过搜索“PB8”,可以搜出以下表格,表示了引脚PB8的复用功能:

可见,PB8(LED1)对应的定时器通道是Timer 4的Channel 3 。
打开Cubemx
1. 惯例设置



2. 设置Timer
2.1 选择Timer 4,点击Internal Clock,在Channel3 选择 PWM Generation CH3 (【STM32】输出比较与输入捕获_输入捕获和输出比较-CSDN博客)
2.2 在下方的“Parameter Setting”中的“Counter settings"设置PSC, ARR, auto-reload
2.3 在下方的“Parameter Setting”中的“PWM Generation Channel 3 "设置
Mode(这个模式就是本节一开始提到的两种PWM模式),
Pulse(占空比,此处不进行设置,可以在之后的代码中使用刚刚提到的函数来动态的设置),
Output compare preload(预加载,选择Enable),(若Output compare preload配置为Enable,则CCR数据的修改发生在更新事件发生时;配置为Disable,则CCR数据的修改会立即影响TIMx_CCR的影子寄存器)说白了就是可设置动态的CCR
CH polarity(设置有效电平,在这次项目中,目的是点亮LED,LED点亮需要低电平,所以是Low)
2.4 由于呼吸灯没有用到中断,因此NVIC不需要配置;并且由于Timer4的CH3是PB8管脚的复用,因此在完成上面三步的设置后,就相当于配置了PB8,因此GPIO的PB8也不要配置
3. 惯例设置


4.打开Keil
在自动生成的main.c中的main函数中,可以找到MX_TIM4_Init(),点击跳转之后,可以看到PWM设置部分的代码:
在main函数里编写代码
int main(void)
{uint16_t pwmVal = 0;//调整占空比的参数uint8_t dir = 1;//改变方向 1:越来越亮;0:越来越暗//写在Timer的初始化后HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_3); //打开Timer4的3号Channelwhile (1){HAL_Delay(1); //一定要先Delay一下,不然不会亮if(dir == 1){ //如果是越来越亮pwmVal++; //则CCRx的值变大,占空比变大,即有效电平(低电平)的占比变大,亮度变高}else{pwmVal--; //则CCRx的值变小,占空比变小,即有效电平(低电平)的占比变小,亮度变低}if(pwmVal > 500){ //如果CCRx的值超过了ARRdir = 0; //则越来越暗}else if(pwmVal == 0){ //如果CCRx的值为0dir = 1; //则越来越亮}__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal); //修改CCRx,进而修改占空比}}
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