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STM32定时器输入捕获测量高电平时间

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楼主
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:27 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
输入捕获
输入捕获是STM32通用定时器的一种功能,可以捕获特定引脚的电平变化(上升沿/下降沿)
对于一个变化的信号。只需要测量上升沿与下降沿的时间间隔,即可计算出高电平的时间。
当上述时间间隔过长时,由于定时器计数范围有限,因此可能存在溢出的情况,这点需要注意。解决办法如下:

检测到第一个有效沿时清空定时器计数值,创建一个变量TIM5CH1_CAP_STA,在每次定时器溢出时,TIM5CH1_CAP_STA加1,检测到第二个有效沿时,读取定时器计数值,那么:
时间间隔 = TIM5CH1_CAP_STA*定时器计数值最大值+定时器当前计数值




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沙发
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:38 | 只看该作者
测量高电平时间
CuebMX配置

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板凳
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:39 | 只看该作者


其它部分设置,请参照往期内容,这里不做赘述,同时需开启定时器3的中断

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地板
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:39 | 只看该作者
代码部分
main.c
extern uint8_t TIM5CH1_CAP_STA;
extern uint16_t TIM5CH1_CAP_VAL;

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
  long long temp = 0;// 定义一个变量用以存储捕获到的时间 long long型是为了防止数据溢出
  /* 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_TIM3_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_3);  // 一定要开启TIM5通道1的捕获中断
  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3,TIM_IT_UPDATE);  // 一定要开启TIM5的更新中断
  printf("This is Timer3_Channel_Input_Capture test...\n");
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
      HAL_Delay(500);
    if(TIM5CH1_CAP_STA & 0X80)    // 完成一次高电平捕获
    {
      temp = TIM5CH1_CAP_STA & 0X3F;
      temp *= 65536;            // 溢出总时间
      temp += TIM5CH1_CAP_VAL;  // 总的高电平时间
      printf("High level duration:%lld us\r\n",temp);
      TIM5CH1_CAP_STA = 0;      // 准备下一次捕获
    }
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}


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慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:42 | 只看该作者
tim.c
/* TIM5CH1_CAP_STA 各数据位说明
** bit7   捕获完成标志
** bit6   捕获到高电平标志
** bit5~0 捕获高电平后定时器溢出的次数*/
uint8_t TIM5CH1_CAP_STA = 0;                        // 输入捕获状态
uint16_t TIM5CH1_CAP_VAL;                           // 输入捕获值
// 中断服务函数里面会自动调用这个回调函数,这个是定时器更新中断处理的函数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM3)                      // 判断定时器5是否发生中断
    {
        if((TIM5CH1_CAP_STA & 0X80) == 0)           // 还未成功捕获
        {
            if(TIM5CH1_CAP_STA & 0X40)              // 已经捕获到高电平
            {      
                if((TIM5CH1_CAP_STA & 0X3F) == 0X3F)// 高电平时间太长了,做溢出处理
                {   
                    TIM5CH1_CAP_STA |= 0X80;        // 标记为完成一次捕获
                    TIM5CH1_CAP_VAL = 0XFFFF;       // 计数器值
                }
                else
                {
                    TIM5CH1_CAP_STA++;              // 若没有溢出,就只让TIM5CH1_CAP_STA自加
                }               
            }   
        }
    }
}

// 定时器输入捕获中断处理回调函数,该函数在 HAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim) 中会被调用
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if((TIM5CH1_CAP_STA & 0X80) == 0)               // 还未成功捕获
    {
        if(TIM5CH1_CAP_STA & 0X40)                  // 捕获到一个下降沿
        {      
            TIM5CH1_CAP_STA |= 0X80;                // 标记成功捕获到一次高电平脉宽
            TIM5CH1_CAP_VAL = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3, TIM_CHANNEL_3); // 获取当前的计数器值
            TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3, TIM_CHANNEL_3);                   // 清除原来的设置      
            TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3, TIM_ICPOLARITY_RISING);// 设置上升沿捕获
        }
        else
        {
            TIM5CH1_CAP_STA = 0;                    // 清空自定义的状态寄存器
            TIM5CH1_CAP_VAL = 0;                    // 清空捕获值
            TIM5CH1_CAP_STA |= 0X40;                // 标记捕获到上升沿
            __HAL_TIM_DISABLE(&htim3);              // 关闭定时器
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0);       // 计数器值清零
            TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3);    // 一定要先清除原来的设置  !!         
            TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim3,TIM_CHANNEL_3,TIM_ICPOLARITY_FALLING);   // 设置下降沿捕获
            __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);               // 使能定时器        
        }   
    }
}

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慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:42 | 只看该作者
串口重定向部分代码,这里不做展示,往期内容中有…下面来讲一下代码流程

系统正常运行,检测到第一个上升沿,进入HAL_TIM_IC_CaptureCallback(),执行以下代码

清除定时器计数值,设置下一次触发为下降沿触发。。。

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7
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:43 | 只看该作者
2.等待下一次下降沿触发,期间定时器一直计数,过程中可能存在定时器溢出,溢出进入HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(),执行以下代码

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8
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:43 | 只看该作者
记录期间定时器溢出的次数。

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9
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:47 | 只看该作者
检测到第二个下降沿,进入HAL_TIM_IC_CaptureCallback(),执行以下代码

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10
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:48 | 只看该作者
读取当前定时器计数值,标记捕获高电平持续时间完成

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11
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:48 | 只看该作者
main函数里面计算持续时间,至此完成一次高电平持续时间检测

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12
慢动作|  楼主 | 2023-11-22 12:48 | 只看该作者

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13
EmmaTT| | 2024-4-8 14:36 | 只看该作者
定时器溢出时候会触发中断吗

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14
帛灿灿| | 2024-7-16 07:20 | 只看该作者

它是由两个尺寸相同、匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯

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15
Bblythe| | 2024-7-16 08:23 | 只看该作者

镀半孔或c形孔是在板的边缘上镀半个半孔的一半。

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16
周半梅| | 2024-7-16 10:19 | 只看该作者

这种电路结构的特点是:由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。

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17
Pulitzer| | 2024-7-16 11:22 | 只看该作者

这种技术称为板对板焊接

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18
童雨竹| | 2024-7-16 13:18 | 只看该作者

模块电源灌封操作之所以重要,主要是由于其涉及到模块电源的防护及热设计

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19
Wordsworth| | 2024-7-16 14:21 | 只看该作者

得到不同测试条件下的输出电流和电压值,分析数据并进行比较

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20
公羊子丹| | 2024-7-16 16:17 | 只看该作者

根据电荷守恒:Qinitial=Qfinal

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