[RISC-V MCU 应用开发] 第九十五章、CH32V103应用教程——PWM驱动蜂鸣器

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 楼主| RISCVLAR 发表于 2021-5-24 11:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 RISCVLAR 于 2021-5-24 11:13 编辑

CH32V103应用教程——PWM驱动蜂鸣器

本章教程主要在第九十三章的基础上运行,用以驱动蜂鸣器播放音乐。

1、TIM简介及相关函数介绍
关于TIM,在前面章节已经进行过介绍,在此不再赘述。
关于PWM驱动蜂鸣器播放音乐原理,通过改变PWM输出的频率产生不同的音阶播放音乐,在此过程注意保持控制PWM输出占空比始终控制为百分之五十。关于这方面的具体解释,感兴趣的朋友可以去网上查阅相关资料具体了解一下。
关于TIM具体介绍,可参考前面章节及CH32V103应用手册。

2、硬件设计
本章教程使用PWM播放音乐,可直接与蜂鸣器连接。CH32V103开发板与蜂鸣器的连接方式如下:
  • CH32V103开发板的GND引脚与喇叭的GND引脚连接
  • CH32V103开发板的PB5引脚与喇叭的VCC引脚连接

3软件设计
本章教程具体程序如下:
tim.h文件
  1. #ifndef __TIM_H
  2. #define __TIM_H

  3. #include "ch32v10x_conf.h"

  4. void TIM_GPIO_Init( void );
  5. void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
  6. void DisableBuzzer(void);
  7. void EnableBuzzer(unsigned short usFreq);

  8. #endif
tim.h文件主要进行相关定义和函数声明;
tim.c文件

  1. #include "tim.h"

  2. //TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
  3. void TIM_GPIO_Init( void )
  4. {
  5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  6.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟使能

  7.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
  8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;             // TIM_CH2
  9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;       //复用推挽输出
  10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  11.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  12. }

  13. //TIM3 初始化配置; arr: the period value. psc: the prescaler value.
  14. void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
  15. {

  16.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  17.     TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;

  18.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

  19.     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,根据具体的声音频率来设定ARR
  20.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                    //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值,此处应该为不分频
  21.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;      //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
  22.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
  23.     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

  24.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;             //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
  25.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
  26.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;                            //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
  27.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;      //输出极性:TIM输出比较极性低
  28.     TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                      //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

  29.     TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);             //使能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
  30.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);                           //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
  31.     TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                        //使能TIMx外设
  32. }

  33. //关闭蜂鸣器,即关闭TIM3,对应GPIO引脚设置输出低电平
  34. void DisableBuzzer(void)
  35. {
  36.     TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);           //停止TIM3

  37.     GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);   //PB5输出低
  38. }

  39. //开启蜂鸣器,并对声音进行过滤,蜂鸣器发出指定频率的声音(人耳可听20Hz-20KHz)
  40. void EnableBuzzer(unsigned short Freq)
  41. {
  42.   unsigned long  Val;
  43.   if((Freq<=20)||(Freq>20000))//次音和超声过滤
  44.   {
  45.     DisableBuzzer();// 蜂鸣器静音
  46.   }
  47.   else
  48.   {
  49.         Val=7200000/Freq;          //声音频率
  50.         TIM3->ATRLR =2*Val ;       //设置自动重装载寄存器  A  的值
  51.         TIM_SetCompare2(TIM3,Val); //TIM3比较/捕获寄存器 N 重设置为
  52.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);     //启动TIM3
  53.   }
  54. }
tim.c文件主要进行PWM输出初始化配置、关闭蜂鸣器以及开启蜂鸣器播放音乐配置。
main.c文件
  1. /********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
  2. * File Name          : main.c
  3. * Author             : WCH
  4. * Version            : V1.0.0
  5. * Date               : 2020/04/30
  6. * Description        : Main program body.
  7. *******************************************************************************/

  8. /*
  9. *@Note
  10. 本例程演示使用PWM驱动蜂鸣器播放音乐。
  11. */

  12. #include "debug.h"
  13. #include "tim.h"
  14. #include "music.h"

  15. /*******************************************************************************
  16. * Function Name  : main
  17. * Description    : Main program.
  18. * Input          : None
  19. * Return         : None
  20. *******************************************************************************/
  21. int main(void)
  22. {
  23.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  24.         Delay_Init();
  25.         USART_Printf_Init(115200);
  26.         printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

  27.     TIM_GPIO_Init( );

  28.     TIM3_PWM_Init( 1999, 0 );

  29.     while(1)
  30.     {
  31.         Play_music();
  32.         Delay_Ms(10);
  33.     }
  34. //        while(1)
  35. //        {
  36. //
  37. //        }
  38. }
main.c文件主要进行函数初始化以及播放音乐。

4下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位,与蜂鸣器连接好之后可以听到蜂鸣器播放音乐。将对应引脚连接到逻辑分析仪,产生波形具体如下:
图片1.png

   

94、PWM 播放音乐-蜂鸣器.rar

486.9 KB, 下载次数: 65

jcky001 发表于 2021-5-28 08:58 | 显示全部楼层
有空学习研究一下,非常不错的应用教程
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