【STM32CUBEMX+PWM+UART】

1.案例应用

? 本案例为使用STM32CUBEMX配置TIM2生成PWM捕获信号，并对TIM3,TIM4（也可捕获其它设备输出）输出的PWM波进行捕获（本例捕获上升沿，极性可以自己设置），最后求取并串口打印TIM3,TIM4输出PWM的周期、占空比以及1个周期内高电平的持续时间。

2.工具

STM32CUBEMX
IAR
STM32F411VET6

3.PWM实验

3.1.1 STM32CUBEMX 工程配置

打开 STM32CubeMX，点击“New Project”，选择芯片型号，STM32F411VETx
RCC、SYS配置

? ——>这里如下图所示配置，不懂的可以百度
TIM2配置，使用内部时钟源，CH1 作为输入捕获通道，默认映射到 PA0 引脚，如下图所示

? ——>在 Parameter Settings 页配置预分频系数为 7，其计数时钟就是 80MHz/(7+1)=10MHz（时钟树配置后边说），计数周期(自动加载值)，转换为十六进制形式（也可十进制），输入 32bit 最大值 0xFFFFFFFF。

——>设置通道1的捕获极性，初始设置为上升沿（也可以修改，根据实际需求）

? ——>在 NVIC页面使能捕获/比较中断

? ——>在 GPIO 页面设置捕获输入引脚下拉电阻，设置成上拉也可以，主要是为了使在没有信号输入时在输入引脚上得到稳定的电平
TIM3配置，使用内部时钟，CH1~CH4 为 PWM 输出通道，默认映射引脚分别为 PA6，PA7，PB0， PB1

? ——>在 Parameter 页配置预分频系数为 7，计数周期(自动加载值)为 9999。其溢出频率就是 80MHz/(7+1)/(9999+1)=1kHz(即周期，1ms )，这就是 TIM3 各通道输出的 PWM 信号的频率，配置各通道输出极性以及脉宽，将通道1，通道2，通道3，通道4 分别设为1234, 2345，5678, 6789，即1个周期内高电平时长0.1234ms，0.2345ms，0.5678ms， 0.6789ms，2， 3 ，4通道设置方法同通道1。其他参数使用默认值

? ——>在 GPIO 页面配置相关引脚的特性,PA6，PA7，PB0， PB1设置相同
TIM4 配置，使用内部时钟，CH1，CH2 为 PWM 输出通道，映射引脚分别为 PD12，PD13

? ——>在 Parameter 页配置预分频系数为 7，计数周期(自动加载值)为 999。其溢出频率就是 80MHz/(7+1)/(999+1)=10kHz(即周期，0.1ms )，配置各通道输出极性以及脉宽，将通道1，通道2 分别设为234, 567，即1个周期内高电平时长0.0234ms，0.05678ms， 2通道设置方法同通道1。其他参数使用默认值
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RbH4P9dh-1630739652579)(C:\Users\gf\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1630734461215.png)]$
? ——>在 GPIO 页面配置相关引脚的特性,PD12，PD13设置方法同PA6，PA7，PB0， PB1
（UART2）串口配置，打印输出信息
时钟树配置，在 Clock Configuration 界面配置时钟源，使用外部 8M 晶振作 PLL 时钟输入，并使用 PLL 输出作为系统时钟80MHz

配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Lrao6akm-1630739652585)(C:\Users\gf\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1630736345648.png)]$

3.1.2 代码编写

——>定义printf函数，具体操作见STM32CUBEMX+UART串口调试，循环接受发送数据

——>main.c

#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"
#include <stdio.h>

void SystemClock_Config(void);

uint32_t campture_buf[3] = {0};//存放捕获的数据
uint8_t campture_cnt = {0};
uint32_t pwm_cycle, high_time;
uint64_t duty;
int main(void)
{

  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  MX_TIM4_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
    
  //使能 TIM3、TIM4 的各个通道 PWM 输出
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_3);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_4);
     
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_2);
 
  while (1)
  {
  
     switch( campture_cnt)
      {
        
       case 0 :
           campture_cnt ++;
           __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2 , TIM_CHANNEL_1 ,    TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);//设置捕获极性为上升沿
           HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2 , TIM_CHANNEL_1);//开启定时器输入捕获中断，跳转
           break;
           
       case 4 :
            pwm_cycle = campture_buf[2] - campture_buf[0];
            printf("cycle: %.4fms\r\n ", pwm_cycle/10000.0);
            
            high_time = campture_buf[1] - campture_buf[0];
            printf("High: %.4fms\r\n ", high_time/10000.0);
            
            duty = high_time;
            duty *= 1000;
            duty /= pwm_cycle;
            printf("Duty: %.1f%%\r\n ", duty/10.0);
            
            HAL_Delay(1000);
            campture_cnt = 0;
            break;
            
        }
 
  }

}
// TIM2 输入捕获中断处理回调凼数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(TIM2 == htim ->Instance)
    {
      if(HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1 == htim ->Channel)
      {
        switch(campture_cnt)
        {
          
        case 1:
           campture_buf[0] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);
           __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim , TIM_CHANNEL_1 , TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);//捕获下降沿
           campture_cnt ++;
           break;
           
        case 2:
           campture_buf[1] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);
           __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim , TIM_CHANNEL_1 , TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);//捕获上升沿
           campture_cnt ++;
           break;
           
        case 3:
           campture_buf[2] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);
           HAL_TIM_IC_Stop_IT(htim, TIM_CHANNEL_1);//停止捕获
           campture_cnt ++;
           break;
           
        default:
           break;
           
        }
      
      }
  
    }

}

? 测量思路：

1.设置 TIM2 CH1 为输入捕获功能；

2.设置上升沿捕获；

3.使能 TIM2 CH1 捕获功能；

4.捕获到上升沿后，存入 capture_buf[0]，改为捕获下降沿；

5.捕获到下降沿后，存入 capture_buf[1]，改为捕获上升沿；

6.捕获到上升沿后，存入 capture_buf[2]，关闭 TIM2 CH1 捕获功能；

7.计算：capture_buf[2] - capture_buf[0]就是周期，capture_buf[1] - capture_buf[0]就是高电平所占时间。
[外链图片转存中...(img-dJ3604O5-1630739652587)]
——>编译下载。用杜邦线将 PA0 和其他 PWM 信号输出脚（PD12，PD13，PA6，PA7，PB0， PB1任选其1）相连，即可测量信号的周期，高电平所占时间，以及占空比，在串口 2会输出如下信息：
在这里插入图片描述