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[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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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
#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H

#include "ch32v10x_conf.h"

void TIM_GPIO_Init( void );
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
void DisableBuzzer(void);
void EnableBuzzer(unsigned short usFreq);

#endif
tim.h文件主要进行相关定义和函数声明;
tim.c文件

#include "tim.h"

//TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
void TIM_GPIO_Init( void )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    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

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
    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);
}

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

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    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
    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
    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TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

    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_Pulse = 0;                            //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;      //输出极性:TIM输出比较极性低
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                      //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

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

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

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

//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)
void EnableBuzzer(unsigned short Freq)
{
  unsigned long  Val;
  if((Freq<=20)||(Freq>20000))//次音和超声过滤
  {
    DisableBuzzer();// 蜂鸣器静音
  }
  else
  {
        Val=7200000/Freq;          //声音频率
        TIM3->ATRLR =2*Val ;       //设置自动重装载寄存器  A  的值
        TIM_SetCompare2(TIM3,Val); //TIM3比较/捕获寄存器 N 重设置为
        TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);     //启动TIM3
  }
}
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
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name          : main.c
* Author             : WCH
* Version            : V1.0.0
* Date               : 2020/04/30
* Description        : Main program body.
*******************************************************************************/

/*
*@Note
本例程演示使用PWM驱动蜂鸣器播放音乐。
*/

#include "debug.h"
#include "tim.h"
#include "music.h"

/*******************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
        Delay_Init();
        USART_Printf_Init(115200);
        printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

    TIM_GPIO_Init( );

    TIM3_PWM_Init( 1999, 0 );

    while(1)
    {
        Play_music();
        Delay_Ms(10);
    }
//        while(1)
//        {
//
//        }
}
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:

   

94、PWM 播放音乐-蜂鸣器.rar

486.9 KB

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沙发
jcky001| | 2021-5-28 08:58 | 只看该作者
有空学习研究一下,非常不错的应用教程

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