STM32F103R8T6 SPWM实现正弦波输出
前言
PWM合成正弦波,原理什么的不详细说了,概括一下就是 PWM有效面积的积分 = 正弦波的有效面积。PWM的频率越快,细分的越多,锯齿也就越不明显。
做法是:首先利用正弦波取点软件,取点1000个,生成一个正弦波的数组。
PWM波的频率(F_PWM)与正弦波频率(F_SIN)之间的对应关系与采样点数(S_NUM)有着密切的关系,即: F_SIN=F_PWM/S_NUM
S_NUM 在这里为1000,因为取了1000个点
先用TIM1高级定时器来生成一个PWM波作为载波,我用的是72M主频,分频系数0,TIM_Period填1000(这个1000就是PWM的总周期,要大于等于正弦波数组的满值)
再用TIM2来生成一段与正弦波能量等效的PWM载波 ,TIM2配置的是 分频系数0,计数值1440,得到TIM2的频率:72M/分频1(即分频器实际的分频为 分频系数+1)/1440 = 50000Hz ,即20us进入一次中断。
根据公式可以计算出F_SIN=F_PWM/S_NUM=50000Hz/1000=50Hz
先上代码:
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_rcc.h"
#include "bsp_tim.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h"int size=1000;
uint16_t sin_value[] =
{500,503,506,509,512,515,518,521,525,528,531,534,537,540,543,547,550,553,556,559,562,565,568,572,575,578,581,584,587,590,593,596,599,602,606,609,612,615,618,621,624,627,630,633,636,639,642,645,648,651,654,657,660,663,666,669,672,675,678,681,684,686,689,692,695,698,701,704,707,710,712,715,718,721,724,726,729,732,735,738,740,743,746,749,751,754,757,759,762,765,767,770,773,775,778,781,783,786,788,791,793,796,798,801,803,806,808,811,813,816,818,821,823,825,828,830,833,835,837,839,842,844,846,849,851,853,855,857,860,862,864,866,868,870,872,875,877,879,881,883,885,887,889,891,893,895,896,898,900,902,904,906,908,909,911,913,915,917,918,920,922,923,925,927,928,930,931,933,935,936,938,939,941,942,944,945,946,948,949,951,952,953,955,956,957,958,960,961,962,963,964,966,967,968,969,970,971,972,973,974,975,976,977,978,979,980,981,981,982,983,984,985,985,986,987,987,988,989,989,990,991,991,992,992,993,993,994,994,995,995,996,996,996,997,997,997,998,998,998,998,999,999,999,999,999,999,999,999,999,999,1000,999,999,999,999,999,999,999,999,999,999,998,998,998,998,997,997,997,996,996,996,995,995,994,994,993,993,992,992,991,991,990,989,989,988,987,987,986,985,985,984,983,982,981,981,980,979,978,977,976,975,974,973,972,971,970,969,968,967,966,964,963,962,961,960,958,957,956,955,953,952,951,949,948,946,945,944,942,941,939,938,936,935,933,931,930,928,927,925,923,922,920,918,917,915,913,911,909,908,906,904,902,900,898,896,895,893,891,889,887,885,883,881,879,877,875,872,870,868,866,864,862,860,857,855,853,851,849,846,844,842,839,837,835,833,830,828,825,823,821,818,816,813,811,808,806,803,801,798,796,793,791,788,786,783,781,778,775,773,770,767,765,762,759,757,754,751,749,746,743,740,738,735,732,729,726,724,721,718,715,712,710,707,704,701,698,695,692,689,686,684,681,678,675,672,669,666,663,660,657,654,651,648,645,642,639,636,633,630,627,624,621,618,615,612,609,606,602,599,596,593,590,587,584,581,578,575,572,568,565,562,559,556,553,550,547,543,540,537,534,531,528,525,521,518,515,512,509,506,503,500,496,493,490,487,484,481,478,474,471,468,465,462,459,456,452,449,446,443,440,437,434,431,427,424,421,418,415,412,409,406,403,400,397,393,390,387,384,381,378,375,372,369,366,363,360,357,354,351,348,345,342,339,336,333,330,327,324,321,318,315,313,310,307,304,301,298,295,292,289,287,284,281,278,275,273,270,267,264,261,259,256,253,250,248,245,242,240,237,234,232,229,226,224,221,218,216,213,211,208,206,203,201,198,196,193,191,188,186,183,181,178,176,174,171,169,166,164,162,160,157,155,153,150,148,146,144,142,139,137,135,133,131,129,127,124,122,120,118,116,114,112,110,108,106,104,103,101,99,97,95,93,91,90,88,86,84,82,81,79,77,76,74,72,71,69,68,66,64,63,61,60,58,57,55,54,53,51,50,48,47,46,44,43,42,41,39,38,37,36,35,33,32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,18,17,16,15,14,14,13,12,12,11,10,10,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3,3,2,2,2,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,10,10,11,12,12,13,14,14,15,16,17,18,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,35,36,37,38,39,41,42,43,44,46,47,48,50,51,53,54,55,57,58,60,61,63,64,66,68,69,71,72,74,76,77,79,81,82,84,86,88,90,91,93,95,97,99,101,103,104,106,108,110,112,114,116,118,120,122,124,127,129,131,133,135,137,139,142,144,146,148,150,153,155,157,160,162,164,166,169,171,174,176,178,181,183,186,188,191,193,196,198,201,203,206,208,211,213,216,218,221,224,226,229,232,234,237,240,242,245,248,250,253,256,259,261,264,267,270,273,275,278,281,284,287,289,292,295,298,301,304,307,310,313,315,318,321,324,327,330,333,336,339,342,345,348,351,354,357,360,363,366,369,372,375,378,381,384,387,390,393,397,400,403,406,409,412,415,418,421,424,427,431,434,437,440,443,446,449,452,456,459,462,465,468,471,474,478,481,484,487,490,493,496
};int main(void)
{GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);rcc_systempclock_init( RCC_PLLMul_9 ); //9倍频,时钟总线为72MhzAdvanceTim_GPIO_Config(); //初始化高级定时器出PWM波的GPIOAdvanceTim_Mode_Config(); //初始化高级定时器,用来产生载波TIM2_NVIC_Config(); //TIM2的中断优先级timer2_init(); //初始化TIM2用来改变载波while(1){}
}
bsp_AdvanceTim.c的内容如下:
#include "bsp_AdvanceTim.h"void AdvanceTim_GPIO_Config(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}void AdvanceTim_Mode_Config(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //配置时基结构体,声明一个结构体变量方便传参TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //配置输出比较结构体,声明一个结构体变量方便传参//TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure; //配置有关刹车和死区结构体,声明一个结构体变量方便传参//=====================时基初始化======================//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE); //开TIMER1外设时钟TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;// 计数器计数模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;// 时钟分频因子 - 一分频,配置死区时间需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV4;// 重复寄存器的值,没有用到,不管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);//====================================================//TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //TIM1通道1输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable; //互补通道使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //占空比TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //高电平有效TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High; //互补通道也是高电平有效TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; //空闲状态 低电平TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset; //互补通道空闲状态 低电平TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); //初始化TIM1通道1输出PWMTIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM1 输出比较1的预装载使能 想要改变占空比 得先输出完当前周期的波形之后 到下个波形才按照新的占空比(更新事件发生后才改变占空比)TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
}
bsp_tim.c的内容如下:
#include "bsp_tim.h"void TIM2_NVIC_Config(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}void timer2_init(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;// 计数器计数模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;// 自动重装载寄存器的值 填入10000 实际上会计数10000+1次 因为10000需要-- 10001次才能发生下溢TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1440-1;// 时钟分频因子,配置死区时间需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;// 重复寄存器的值,没有用到,不管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);// 清楚TIM2上溢中断标志位TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);// 使能TIM2上溢中断TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);// 开启TIM2TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);}void timer2_it_init(void)
{TIM2_NVIC_Config();timer2_init();
}
这个代码输出的效果就是,PA8引脚输出PWM波形,但是这个波形还需要通过一个低通滤波器之后,才能看到正弦波的波形。
电路如下:
在箭头处挂示波器,可以观察到正弦波的波形。
代码的原理就类似红外遥控那种,载波频率如果很高,那么合成出来的正弦波的锯齿就越不明显。同时,TIM2的频率也十分重要,他决定了正弦波的频率。
举例来说:
比如我现在要生成50Hz的正弦波,那么我取了1000个点,也就意味着,在50Hz即20ms这个总周期内,我需要跑完数组的1000个点,那么20ms/1000 = 20us ,所以TIM2的中断时间就必须是20us。
每隔20us,TIM2进入中断服务函数,查表之后,把TIM1生成的PWM的占空比更新一次,在没到20us这段期间,PWM还是按照当前的占空比不断输出,所以TIM1的频率越高,每20us中,含有的方波数就越多,精度也就越高,锯齿就会越细。当到达20us之后,更新占空比,PWM又按照新的占空比去输出波形。当数组1000个内容输出完之后,一个完整的正弦波就出来了,但是要注意的是这个正弦波没有负半周(以GND为参考点的话),因为我们的MCU输出不了负电压。
这个正弦波完整输出一次的时间就是20us(占空比改变一次)*1000(个点) = 20000us = 20ms 即50Hz。
我个人理解的基本原理就是这样,如果有误,欢迎指出。
相关文章:

STM32F103R8T6 SPWM实现正弦波输出
前言 PWM合成正弦波,原理什么的不详细说了,概括一下就是 PWM有效面积的积分 正弦波的有效面积。PWM的频率越快,细分的越多,锯齿也就越不明显。 做法是:首先利用正弦波取点软件,取点1000个,生…...

Oracle 11g创建和删除数据库实例
一、创建数据库实例 1.点击“开始” -> “Oracle -OraDb11g_home1” -> “Database Configuration Assistant” 2.点击“下一步” 3.选择“创建数据库”,点击“下一步” 4.默认设置,不用更改,直接点击“下一步” 5.填写要创建的“实例…...

MySQL(四)视图、存储过程、触发器
视图、存储过程、触发器视图检查选项视图的更新存储过程存储过程基本语法变量系统变量用户自定义变量局部变量if判断参数casewhile循环repeat循环loop循环cursor游标handler条件处理程序存储函数触发器视图 视图(View)是一种虚拟存在的表。视图中的数据…...

在 Ubuntu 下编写 C++
在 Ubuntu 下编写 C 在 Ubuntu 上面编写 C,本章节内容主要介绍在 Ubuntu 在终端窗口下使用 vi/vim 编辑一 个 C源文件。通过编写最简单的示例“Hello,World!”。带领大家学习如何在 Ubuntu 终端下编 辑和编译 C。这里要求大家会在 Ubuntu 上使用 vi/vim…...
Linux主要目录的意思
Linux目录的意思 文章目录Linux目录的意思bin目录(命令目录):二进制目录,二进制是可以直接执行的机器码,里面存放着可以执行的命令;bin目录右下角有个箭头类似于Windows的快捷方式 sbin目录:系…...

启动golang项目编译的exe可执行文件获取windows管理员权限(UAC)
背景: go代码启动以后里面涉及到修改ip地址等操作,需要管理员权限。打包好的exe文件双击执行默认是没有管理员权限的,那么修改ip就会提示需要管理员权限。 解决方法1:右键以管理员权限运行exe文件 解决方法2:编译exe…...

Springboot怎么快速集成Redis?
前言其实在Springboot中集成redis是一个非常简单的事情,但是为什么要单独输出一篇文章来记录这个过程呢?第一个原因是,我记性不是太好,这次把这个过程记录下,在新的项目搭建的时候或者需要在本地集成redis做一些其他相…...
COM技术简单介绍
COM (Component Object Model) 是一种面向对象的编程技术,它在 Windows 操作系统中广泛使用。COM 提供了一种标准的方法来创建和使用可重用的软件组件,这些组件可以通过不同的编程语言和应用程序进行访问和使用。 COM 技术的主要特点包括: 组…...

NetworkMiner网络取证分析工具(26)
预备知识 NetworkMiner是一款windows平台下开放源代码的网络取证分析工具,同时也是一款比较好的协议分析工具,它通过数据包嗅探或解析PCAP 文件能够检测操作系统,主机名和网络主机开放的端口。 除了能够进行基本的数据包抓取分析N…...

Lombok 常用注解
文章目录简介MAVEN 依赖常用的注解1. Data 注解 :2. Setter 注解:3.Getter 注解:4.Log4j or Slf4j 注解5.NoArgsConstructor注解:6.AllArgsConstructor注解:7.RequiredArgsConstructor注解:8.Builder注解:9.Cleanup注解…...
SAP 生产订单和成本收集器在核算上的主要区别
生产订单: 特点: 1、 按照批次进行核算 2、 只有完全完工,才能够进行差异分析,分析差异来源。 目标制造费用:按照工单创建确认的作业数量*计划作业价格的乘积得到; 实际制造费用:按照作业确认…...

Nginx-http-flv-module流媒体服务器搭建+模拟推流+flv.js在前端html和Vue中播放HTTP-FLV视频流
场景 Windows上搭建Nginx RTMP服务器并使用FFmpeg实现本地视频推流: Windows上搭建Nginx RTMP服务器并使用FFmpeg实现本地视频推流_win nginx-rtmp最新版_霸道流氓气质的博客-CSDN博客 Vue中使用vue-video-player和videojs-flash插件实现播放rtmp视频文件流&…...

【大数据处理与可视化】一 、大数据分析环境搭建(安装 Anaconda 3 开发环境)
【大数据处理与可视化】一 、大数据分析环境搭建(安装 Anaconda 3 开发环境)实验目的实验内容实验步骤一、下载Anaconda安装包二、安装Anaconda3三、验证Anaconda是否安装成功四、Jupyter Notebook的使用1. 启动Anaconda自带的Jupyter Notebook2. 在code…...

Python3-输入和输出
Python3 输入和输出 输出格式美化 Python两种输出值的方式: 表达式语句和 print() 函数。 第三种方式是使用文件对象的 write() 方法,标准输出文件可以用 sys.stdout 引用。 如果你希望输出的形式更加多样,可以使用 str.format() 函数来格式化输出值。…...
Java后端通用接口设计
1、接口的响应要明确表示接口的处理结果 为了将接口设计得更合理,我们需要考虑如下两个原则: 对外隐藏内部实现。即服务A调用服务B,如果服务B异常,但是我们不要直接把服务B的状态码、错误描述直接暴露给用户; 设计接…...

万字长文带你走进MySql优化(系统层面优化、软件层面优化、SQL层面优化)
文章目录系统层面优化采用分布式架构使用缓存使用搜索引擎软件层面优化调整 MySQL 参数配置定期清理无用数据创建索引创建索引普通索引唯一索引全文索引组合索引空间索引主键索引外键索引索引前缀适合创建索引的场景不适合创建索引的场景优化表结构分库分表SQL优化explain执行计…...

云原生安全2.X 进化论系列|云原生安全2.X未来展望(4)
随着云计算技术的蓬勃发展,传统上云实践中的应用升级缓慢、架构臃肿、无法快速迭代等“痛点”日益明显。能够有效解决这些“痛点”的云原生技术正蓬勃发展,成为赋能业务创新的重要推动力,并已经应用到企业核心业务。然而,云原生技…...

认识进程 -了解进程调度
前言 本篇通过介绍操作系统OS的重要功能,了解并发并行, 了解操作系统的一项重要功能 “进程管理” , 通过了解进程管理认识进程是操作系统资源分配的基本单位 ,如有错误,请在评论区指正,让我们一起交流,共同进步! 文章…...

第十届省赛——7外卖店优先级
题目:“饱了么”外卖系统中维护着N 家外卖店,编号1~N。每家外卖店都有一个优先级,初始时(0 时刻) 优先级都为0。每经过1 个时间单位,如果外卖店没有订单,则优先级会减少1,最低减到0;而如果外卖店…...

做自动化测试选择Python还是Java?
今天,我们来聊一聊测试人员想要进阶,想要做自动化测试,甚至测试开发,如何选择编程语言 前言 自动化测试,这几年行业内的热词,也是测试人员进阶的必备技能,更是软件测试未来发展的趋势。特别是…...

XML Group端口详解
在XML数据映射过程中,经常需要对数据进行分组聚合操作。例如,当处理包含多个物料明细的XML文件时,可能需要将相同物料号的明细归为一组,或对相同物料号的数量进行求和计算。传统实现方式通常需要编写脚本代码,增加了开…...
【根据当天日期输出明天的日期(需对闰年做判定)。】2022-5-15
缘由根据当天日期输出明天的日期(需对闰年做判定)。日期类型结构体如下: struct data{ int year; int month; int day;};-编程语言-CSDN问答 struct mdata{ int year; int month; int day; }mdata; int 天数(int year, int month) {switch (month){case 1: case 3:…...

docker详细操作--未完待续
docker介绍 docker官网: Docker:加速容器应用程序开发 harbor官网:Harbor - Harbor 中文 使用docker加速器: Docker镜像极速下载服务 - 毫秒镜像 是什么 Docker 是一种开源的容器化平台,用于将应用程序及其依赖项(如库、运行时环…...
进程地址空间(比特课总结)
一、进程地址空间 1. 环境变量 1 )⽤户级环境变量与系统级环境变量 全局属性:环境变量具有全局属性,会被⼦进程继承。例如当bash启动⼦进程时,环 境变量会⾃动传递给⼦进程。 本地变量限制:本地变量只在当前进程(ba…...

AI Agent与Agentic AI:原理、应用、挑战与未来展望
文章目录 一、引言二、AI Agent与Agentic AI的兴起2.1 技术契机与生态成熟2.2 Agent的定义与特征2.3 Agent的发展历程 三、AI Agent的核心技术栈解密3.1 感知模块代码示例:使用Python和OpenCV进行图像识别 3.2 认知与决策模块代码示例:使用OpenAI GPT-3进…...
【Java学习笔记】Arrays类
Arrays 类 1. 导入包:import java.util.Arrays 2. 常用方法一览表 方法描述Arrays.toString()返回数组的字符串形式Arrays.sort()排序(自然排序和定制排序)Arrays.binarySearch()通过二分搜索法进行查找(前提:数组是…...

MFC内存泄露
1、泄露代码示例 void X::SetApplicationBtn() {CMFCRibbonApplicationButton* pBtn GetApplicationButton();// 获取 Ribbon Bar 指针// 创建自定义按钮CCustomRibbonAppButton* pCustomButton new CCustomRibbonAppButton();pCustomButton->SetImage(IDB_BITMAP_Jdp26)…...

聊聊 Pulsar:Producer 源码解析
一、前言 Apache Pulsar 是一个企业级的开源分布式消息传递平台,以其高性能、可扩展性和存储计算分离架构在消息队列和流处理领域独树一帜。在 Pulsar 的核心架构中,Producer(生产者) 是连接客户端应用与消息队列的第一步。生产者…...

【分享】推荐一些办公小工具
1、PDF 在线转换 https://smallpdf.com/cn/pdf-tools 推荐理由:大部分的转换软件需要收费,要么功能不齐全,而开会员又用不了几次浪费钱,借用别人的又不安全。 这个网站它不需要登录或下载安装。而且提供的免费功能就能满足日常…...
C#中的CLR属性、依赖属性与附加属性
CLR属性的主要特征 封装性: 隐藏字段的实现细节 提供对字段的受控访问 访问控制: 可单独设置get/set访问器的可见性 可创建只读或只写属性 计算属性: 可以在getter中执行计算逻辑 不需要直接对应一个字段 验证逻辑: 可以…...