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[嵌入式]STM32F103ZET6点亮呼吸灯工程(PWM)

一、什么是PWM?

PWM是脉冲宽度调制,我们可以用这样的图来表示:
在这里插入图片描述
这是时钟线,但是这个时钟线50%是0V,50%是5V,所以这个占空比是50%,而下面的这张图就是不同的占空比,还有在讲一下什么是占空比,占空比就是高电平的长度除于总长度乘于百分之百,得到的就是占空比,在这里插入图片描述
这个是不同的占空比的:在这里插入图片描述

PWM与LED呼吸灯有啥关系?

我们学过物理的同学应该知道,我们的占空比越大,做的功就越大,所以LED灯就越亮,反之,一样的原理。就像我们学过的物理一样(W=UIt),所以我们调节占空比就能灯的亮度。

二、代码编写

1.定时器产生PWM信号

我们所说的PWM的信号还是有定时器产生的,有些定时器的功能还是很强大的,所以我们使用定时器的时候,还是自己对照着库函数多使用。

1.编写相关定时器的配置

在这里我们使用的是定时器3的通道2,因为定时器3的通道2在PB5上,正好作者开发板上的LED灯在PB5上,所以用TIM3的通道2。

#include "timer.h"
#include "led.h"

void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
	
	//定时器TIM3初始化
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断

	//中断优先级NVIC设置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器


	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3		
}

//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否
		{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中断标志 
		}
}




//TIM3 PWM部分初始化 
//PWM输出初始化
//arr:自动重装值
//psc:时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定时器3时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
	//关于TIM3通道2的部分映射的代码
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射  TIM3_CH2->PB5    
 
   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形	GPIOB.5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
 
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
	
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
 
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
}

这里TIM3时钟没有用定时器模式,但是代码带有初始化的,所以不用管,主要用的是TIM3_PWM_Init()函数,最后看一下main.c文件吧:

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"


int i;


int main(void)
 {	
	 LED_Init();//lED灯的初始化
	 delay_init();//延时函数的初始化
	TIM3_PWM_Init(899,0);//不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz
	 while(1)
	 {
		//灭灯
		 for(i=0;i<899;i++)
		{
			TIM_SetCompare2(TIM3,i);
			delay_ms(5);
		}

		//亮灯
		for(i=899;i>0;i--)
		{
			TIM_SetCompare2(TIM3,i);
			delay_ms(5);
		}	
	 }
 }

最后作者忘记讲了部分映射和完全映射的东西了,我们在这里使用的部分重映射,这里补充一下:
在这里插入图片描述

总结

PWM在STM32控制中非常重要,我们在使用42步进电机时,同样也是使用的PWM,还有我们在使用PID算法进行恒温时,也采用的是PWM信号,PWM所在的引脚带负载能力很弱,他只是单纯的提供一个占空比的信号,我们通过外围设备进行配合使用。

相关代码和实验现象:
链接:https://pan.baidu.com/s/1QYWd0ubDTn1O9IhjOyRatg
提取码:1z8h

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加:2021-10-23 12:39:15  更:2021-10-23 12:41:24 
 
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