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STM32定时器PWM输出原理与配置

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PWM是什么?
        脉冲宽度调制(PWM),利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制。

1.PWM工作过程
        上一节说过,向上计数从0到ARR(自动装载值)产生中断。那么如何在计数过程中用到PWM呢?

        下图是向上计数,计数器在计数时,捕获比较寄存器(CCRx)和计数器的值相比较,当CCRx > 计数器的值就为低电平,CCRx < 计数器的值就为高电平(根据CCER寄存器来配置是高电平有效还是低电平有效),计数器的值到达ARR的值时,开始重装载,以此来循环。


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沙发
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:47 | 只看该作者
PWM总结
        PWM模式(脉冲宽度调制模式)可以生成一个信号,该信号频率是由TIMx_ARR寄存器的值来决定的,其占空比则是由TIMx_CCRx寄存器值决定。

        PWM模式1:向上计数时,TIMx_CNT<TIMx_CCR1时,通道1为有效电平,否则为无效电平;在向下计数时,TIMx_CNT>TIMx_CCR1时,通道1为无效电平,否则为有效电平。

        PWM模式2:向上计数时,TIMx_CNT<TIMx_CCR1时,通道1为无效电平,否则为有效电平;在向下计数时,TIMx_CNT>TIMx_CCR1时,通道1为有效电平,否则为无效电平。

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板凳
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:47 | 只看该作者
PWM编程流程(HAL库)
        

        1.开启TIM3和GPIO时钟

        __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();

        __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();                // 复用的时候用

        2.初始化PWM时基参数

        HAL_TIM_PWM_Init();

        3.初始化PWM通道参数

        HAL_TIM_PWM_ConfigChannel();

        4.使能定时器PWM

        HAL_TIM_PWM_Start();

        5.配置IO口复用映射

        HAL_GPIO_Init();

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地板
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:47 | 只看该作者
小实验程序要求
        使用定时器PWM功能,输出占空比可变的PWM波,用来驱动LED灯,从而达到LED亮度由暗变亮,又从亮变暗,如此循环。

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5
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:47 | 只看该作者
代码实现
        tip:1.PB0和PB1为小灯,PB1的话我们需要用复用TIM3_CH4(第4频道);

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6
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:48 | 只看该作者
   2.在TIM3_PWM_Init()里占空比是固定的,所以创建TIM3_PWM_SetValue函数改变占空比的值。

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7
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:48 | 只看该作者
1.pwm.h
#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H

#include "sys.h"

void TIM3_PWM_Init(void);
void TIM3_PWM_SetValue(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t value);
extern TIM_HandleTypeDef TIM3_PWM_Struct;

#endif

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8
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:48 | 只看该作者
pwm.c
#include "pwm.h"

TIM_HandleTypeDef TIM3_PWM_Struct;   // TIM_PWM句柄
TIM_OC_InitTypeDef TIM3_OC_Sturct;   // TIM_OC句柄

void TIM3_PWM_Init()         // PWM初始化
{

    TIM3_PWM_Struct.Instance = TIM3;
    TIM3_PWM_Struct.Init.Prescaler = 90 - 1;                  // 预分频系数  
    TIM3_PWM_Struct.Init.Period = 500 - 1;                     // 自动装载值  
    TIM3_PWM_Struct.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;      // 计数模式:向上计数

    HAL_TIM_PWM_Init(&TIM3_PWM_Struct);                     // TIM_PWM初始化

    TIM3_OC_Sturct.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;                // 选择PWM1,还是PWM2
    TIM3_OC_Sturct.Pulse = 250;                             // 占空比:为Period(ARR)一半
    TIM3_OC_Sturct.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;         // 因为小灯是低电平有效 选择低电平

    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TIM3_PWM_Struct, &TIM3_OC_Sturct, TIM_CHANNEL_4);    // 初始化PWM通道参数
   
    HAL_TIM_PWM_Start(&TIM3_PWM_Struct, TIM_CHANNEL_4);     // 使能定时器PWM

}

void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{

    if (htim->Instance == TIM3)
    {
        
        GPIO_InitTypeDef GPIO_Struct;           // GPIO句柄
        
        GPIO_Struct.Pin = GPIO_PIN_1;           // PB1
        GPIO_Struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;     // 推挽输出
        GPIO_Struct.Pull = GPIO_PULLUP;         // 上拉
        GPIO_Struct.Speed = GPIO_SPEED_FAST;    // 高速
        GPIO_Struct.Alternate = GPIO_AF2_TIM3;  // 复用为TIM3

        HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Struct);  

        __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();            // TIM3时钟使能
        __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();           // GPIOB时钟使能

    }

}

void TIM3_PWM_SetValue(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t value)      // 改变PWM占空比的值
{

    htim->Instance->CCR4 = value;                        // 占空比大亮度亮,占空比小亮度暗

}

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9
键盘手没手|  楼主 | 2023-10-28 14:48 | 只看该作者
main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "pwm.h"


int main(void)
{

    uint8_t direction = 1;          // 方向(判断转向)
    uint32_t led_pwm_value = 0;     // PWM占空比的值

    HAL_Init();                     // 初始化HAL库   
    Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   // 设置时钟,180Mhz
    delay_init(180);                // 初始化延时函数
    uart_init(115200);              // 初始化USART
    LED_Init();                     // 初始化LED
    TIM3_PWM_Init();                // 初始化PWM3
       
        while (1)
    {
        
        delay_ms(10);
        if (direction)              // 判断方向
        {
            led_pwm_value++;
        }
        else
        {
            led_pwm_value--;
        }

        if (led_pwm_value > 400)    // 值最好不要超过Period(ARR)的值
        {
            direction = 0;
        }
        
        if (led_pwm_value == 0)
        {
            direction = 1;
        }

        TIM3_PWM_SetValue(&TIM3_PWM_Struct, led_pwm_value);
        
    }
   

}

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10
童雨竹| | 2024-2-1 08:26 | 只看该作者

会使二极管导通

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11
Wordsworth| | 2024-2-1 09:29 | 只看该作者

对于电力电路来说串联的电阻起阻尼作用

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12
Clyde011| | 2024-2-1 10:32 | 只看该作者

甚至会造成模块电源的损坏

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13
公羊子丹| | 2024-2-1 11:25 | 只看该作者

将ESD静电保护二极管并联于电路中

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14
万图| | 2024-2-1 12:28 | 只看该作者

电阻阻值大小则需根据元器件可承受电流大小而决定

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15
Uriah| | 2024-2-1 13:31 | 只看该作者

小型电子设备

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16
帛灿灿| | 2024-2-1 15:27 | 只看该作者

电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关

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17
Bblythe| | 2024-2-1 16:30 | 只看该作者

灌封之前需要使用抽空机进行天然脱泡和真空脱泡预处理

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18
周半梅| | 2024-2-1 18:26 | 只看该作者

当电压超过二极管的导通电压的时候

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19
Pulitzer| | 2024-2-1 19:29 | 只看该作者

在低成本控制器内部有时候会没有钳位二极管

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