[开发工具] STM32CubeMX_12 | 使用通用定时器产生PWM驱动蜂鸣器

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 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的通用定时器外设,产生PWM驱动无源蜂鸣器。
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:46 | 显示全部楼层
1. 准备工作
硬件准备
开发板
首先需要准备一个开发板,这里我准备的是STM32L4的开发板(BearPi):
699335e8d48f48ed8e.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:46 | 显示全部楼层
蜂鸣器
这里我直接使用扩展板上的蜂鸣器,如图:
39385e8d491d5dee4.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:47 | 显示全部楼层
蜂鸣器的原理图如下:
329855e8d49313fab5.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:47 | 显示全部楼层
软件准备
      需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包,以便编译和下载生成的代码;

Keil MDK和串口助手Serial Port Utility 的安装包都可以在文末关注公众号获取,回复关键字获取相应的安装包:
793335e8d4960b6b4f.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:48 | 显示全部楼层
2.生成MDK工程
选择芯片型号
打开STM32CubeMX,打开MCU选择器:
416185e8d497a32b26.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:48 | 显示全部楼层
搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

102045e8d49a11f8ac.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:49 | 显示全部楼层
配置时钟源
     如果选择使用外部高速时钟(HSE),则需要在System Core中配置RCC;
     如果使用默认内部时钟(HSI),这一步可以略过;

这里我都使用外部时钟:
842505e8d49c4a0473.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:50 | 显示全部楼层
配置通用定时器TIM16

知识小卡片——STM32L431的定时器

STM32L431xx 系列有 1 个高级定时器(TIM1), 3 个通用定时器(TIM2、TIM15、TIM16),两个基本定时器(TIM6、TIM7),还有两个低功耗定时器(LPTIM1、LPTIM2)。
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:50 | 显示全部楼层
STM32L431 的通用 TIMx (TIM2、TIM15、TIM16)定时器功能包括:

16 位(TIM15,TIM16)/32 位(TIM2)向上、向下、向上/向下自动装载计数器,注意:
TIM15、TIM16 只支持向上(递增)计数方式;

16 位可编程(可以实时修改)预分频器,计数器时钟频率的分频系数为 1~65535 之间的任
意数值。

4 个独立通道(TIMx_CH1~4, 其中 TIM15 最多 2 个通道, TIM16 最多 1 个
通道),这些通道可以用来作为:

    输入捕获
    输出比较
    PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
    单脉冲模式输出

可使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。

如下事件发生时产生中断/DMA:

    更新:计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
    触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
    输入捕获
    输出比较

知识小卡片结束啦~
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:51 | 显示全部楼层
接下来开始配置TIM16定时器的PWM功能:

首先选择TIM,选择通道1的功能,默认的CH1是PA6引脚,但是开发板上是与 PB8 连接的,所以在右边将PB8配置为TIM16_CH1:
778535e8d4a258167b.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:51 | 显示全部楼层
接下来是对TIM16的参数设置,参照数据手册中的RCC时钟树,TIM16内部时钟来源是PCLK2 = 80Mhz,我们的目的是产生1khz的PWM,所以预分频系数设置为80-1,自动重载值为1000-1,得到的计时器更新中断频率即为80000000/80/1000 = 1000 Hz = 1K Hz:
724655e8d4a46a5003.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:52 | 显示全部楼层
其余的一些设置保持默认即可,最后配置PWM占空比:
843795e8d4a6abd86d.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:52 | 显示全部楼层
配置时钟树
STM32L4的最高主频到80M,所以配置PLL,最后使HCLK = 80Mhz即可:
209815e8d4a89ecd99.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:53 | 显示全部楼层
生成工程设置
654195e8d4aabc1e1e.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:54 | 显示全部楼层
代码生成设置
最后设置生成独立的初始化文件:
635575e8d4acb4399c.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:54 | 显示全部楼层
生成代码
点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程:
934075e8d4aed69d98.png
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:55 | 显示全部楼层
3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
启动定时器并产生PWM
最后在main函数中开启TIM2并使能其中断(TIM2初始化代码之后):
  1. while (1)
  2. {
  3.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
  4.   HAL_Delay(1000);
  5.   HAL_TIM_PWM_Stop(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
  6.   HAL_Delay(1000);
  7. }
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:55 | 显示全部楼层
测试结果

编译下载后即可听到无源蜂鸣器开始工作。
 楼主| peripheral 发表于 2020-4-8 11:56 | 显示全部楼层
至此,我们已经学会如何使用通用定时器产生PWM驱动蜂鸣器,下一节将讲述如何使用硬件IIC接口读写EEPROM。
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