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STM32 HAL库 STM32CubeMX -- PWM(呼吸灯)

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PWM简介
PWM (Pulse Width Modulation)就是对外输出脉宽(即占空比)可调的方波信号,简称脉宽调制;

信号频率由自动重装寄存器ARR 的值决定,占空比由比较寄存器CCR 的值决定。

PWM工作模式
PWM模式1 :
在向上计数时,一旦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,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0),否则为有效电平(OC1REF=1)。

总结就是:PWM模式1,无论是向上还是向下计数,当计数值小于重装载值是输出有效电平。

PWM模式2 :
在向上计数时,一旦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,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平。

总结就是:PWM模式2,无论是向上还是向下计数,当计数值大于重装载值是输出有效电平。

在两种模式下TIMx_CNT(计数器当前值)与TIMx_CCR1(捕获/比较值) 只是决定是有效电平还是无效电平,有效电平可以是高电平也可以是低电平


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沙发
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:34 | 只看该作者
以向上计数图例为例介绍



上图中:CNT(计数器当前值)、ARR(自动重装载值)之外,还多了一个值CCRx(捕获/比较寄存器值)

当CNT小于CCRx时,TIMx_CHx通道输出低电平;
当CNT等于或大于CCRx时,TIMx_CHx通道输出高电平。

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板凳
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:34 | 只看该作者
其中 预分频系数决定了PWM的时钟速度 、ARR(自动重装载值)的大小决定了PWM的周期 、 CRRx(捕获/比较寄存器值)决定了输出有效信号的时间

有效信号: 高电平、低电平

PWM的一个周期:
定时器从0开始向上计数;
0 ~ t1 ,定时器计数器TIMx_CNT值小于CCRx值 ,输出低电平;
t1 ~ t2 ,定时器计数器TIMx_CNT值大于CCRx值,输出高电平;
TIMx_CNT值达到ARR时 ,定时器溢出,重新向上计数;
循环上述过程;

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地板
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:36 | 只看该作者
PWM时间计算
PWM周期计算:

Tpwm = ( (ARR + 1) * (PSC + 1) ) / Tclk

ARR 是自动重装载的值
PSC 是预分频系数
Tclk 是对应的时钟频率

示例:Tclk = 72M 、ARR (自动重装载的值)= 9999、PSC (预分频系数)= 7199
Tpwm = ( (ARR + 1) * (PSC + 1) ) / Tclk = (7200*10000) / 72 000 000 = 1s

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5
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:36 | 只看该作者
占空比:

Duty circle = TIM3->CCR1 / ARR (单位:%)

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6
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:37 | 只看该作者
二、STM32Cube MX配置
基本配置可以参考:STM32 CubeMx教程 – 基础知识及配置使用教程

配置RCC,配置为外部晶振模式

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7
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:37 | 只看该作者
配置SYS ,Debug为Serial Wire


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8
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:37 | 只看该作者
配置TIM,设置为内部时钟,选择通道一为PWM输出模式,正好对应到PA8,用于输出呼吸灯

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9
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:37 | 只看该作者

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10
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:38 | 只看该作者
配置PWM的具体参数,预分频系数为 71,自动重装载值为 499,定时器溢出频率,即PWM的周期,就是 72MHz/(71+1)/(499+1) = 2kHz

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11
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:38 | 只看该作者

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12
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:38 | 只看该作者
Mode: PWM模式1或模式2

Pulse: 占空比;对应捕获/比较寄存器2(TIMx_CCR2)中的CCR2[15:0]。

Output compare preload: 输出自动比较;对应捕获/比较模式寄存器1中的OC2PE位。输出比较2预装载使能

Fast Mode: PWM脉冲快速输出;对应捕获/比较模式寄存器1中的OC2FE位。输出比较2快速使能。

CH Polarity: 有效电平;对应捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)中的CC2P位。定义输出极性。

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13
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:38 | 只看该作者
配置时钟树

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14
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:39 | 只看该作者
代码详解
涉及到的HAL库函数:
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);  //开启PWM输出

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,50);  //设置默认的占空比值

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15
xiyaoko2365|  楼主 | 2023-10-28 21:39 | 只看该作者
代码示例:
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
        uint8_t pwm_value=0;   //PWM占空比
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */       
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);        //使能TIM1的PWM Channel1 输出
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
               
                while (pwm_value < 500)
          {
                  pwm_value++;
                  __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwm_value);    //修改比较值,修改占空比
//                  TIM1->CCR1 = pwm_value;    //与上方作用相同,直接修改寄存器
                  HAL_Delay(1);
          }
          while (pwm_value)
          {
                  pwm_value--;
                  __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwm_value);    //修改比较值,修改占空比
//                  TIM1->CCR1 = pwmVal;             //与上方作用相同,直接修改寄存器
                  HAL_Delay(1);
          }
          HAL_Delay(200);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

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帛灿灿| | 2024-2-9 07:04 | 只看该作者

如果在编程时加密锁定位被使能/锁定,就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序

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17
Bblythe| | 2024-2-9 08:07 | 只看该作者

编程器定位插字节

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18
周半梅| | 2024-2-9 10:03 | 只看该作者

缩短距离较近的电容的寿命

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19
Pulitzer| | 2024-2-9 11:06 | 只看该作者

利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击

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20
童雨竹| | 2024-2-9 13:02 | 只看该作者

大地的地会通过散热器(用绝缘体与漏极隔开)从这些节点获取能量

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