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零基础入门STM32编程(九)——定时器PWM呼吸灯(CUBEMX)

一 前言

前面章节我们学了如何使用定时器中断点灯,原理为定时器计数达到1s时产生中断,此时单片机调用中断服务函数,执行中断服务函数中的代码。本节我们通过定时器的PWM功能实现呼吸灯的功能。

二 定时器PWM功能

2.1 端口复用

定时器的PWM功能可通过单片机的指定引脚输出脉冲宽度调制(PWM),因此涉及了一个重要的名词——端口复用,如下图所示,给出了TIM2的复用功能重印射。图中可知,单片机的PB3引脚除了可作为通用输入输出引脚功能外,还可以作为定时器TIM2的通道2的输出引脚,这就是端口复用功能的含义。

2.2 PWM

STM32F103R6单片机的通用定时器均各有4个通道实现PWM输出功能。以向上计数为例,在下图中给出了产生PWM波形的原理,图中的纵坐标为当前定时器的计数值,横坐标为时间。在纵坐标上有两个刻度ARR为定时器的自动重载寄存器值,CCRx为捕获/比较寄存器值。

定时器开始计数,当CNT的值小于CCRx时,TIM2_CH2通道输出低电平,即占空比中的空;当CCRx<CNT<ARR时,TIM2_CH2通道输出高电平,即占空比中的占;当CNT>ARR时,TIM2_CH2通道本脉冲周期结束,CNT置零重新开始计数,如下图所示。

2.3 小结

由上面分析可知,ARR的值决定了脉冲PWM的周期;CCR的值决定了PWM的脉冲宽度即占空比中的占。

 三 项目实战

 这里通过CUBEMX配置单片机STM32F103R6的有关参数并生成工程代码。选择定时器TIM2中的通道CH2作为输出引脚PA1控制LED灯的亮灭,具体操作如下图所说。  

这里用到的函数为HAL_TIM_PWM_Start,其作用是开启PWM信号产生器。

 同时还用到了第二个宏定义__HAL_TIM_SetCompare,进行TIM捕获比较,这里实现呼吸灯的效果。

 main.c中的main函数代码如下。改变占空比实现呼吸灯的效果。

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

    uint16_t dutycycle=0;     
  /* USER CODE END 1 */

  HAL_Init();

 
  SystemClock_Config();

  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

  HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
 
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
 while (dutycycle< 500)
	  {
		  dutycycle++;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, dutycycle); 
     //TIM2->CCR2 = dutycycle; 
		  HAL_Delay(1);
	  }
	  while (dutycycle)
	  {
		  dutycycle--;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, dutycycle);      
  // TIM2->CCR2 = dutycycle; 
		  HAL_Delay(1);
	  }
 HAL_Delay(100);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}


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