最核心的原理就是这张图,简而言之就是使用了定时器的两个通道,IC1(通道1)捕获上升沿时记录CCR1的值并复位计数器,两个通道重新开始计数;IC2(通道2)捕获下降沿时记录CCR2的值,根据设置的定时器主频和两个通道的CCR就能计算出PWM的频率和占空比。
(图片来自正点原子STM32F407 开发指南)
下面使用Cubemx进行配置并使用keil进行编程,使用开发板为STM32F407(选择开发板、开启外部时钟和SW调试接口、Project Manager设置相关操作略过)
开启TIM定时器并配置工作模式
参数配置
通道一检测上升沿,通道二检测下降沿
开启中断
生成代码与编程
重定义HAL_TIM_IC_CaptureCallback并根据CCR1和CCR2计算出频率和占空比
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
static uint16_t c1 = 0, c2 = 0, f = 0, duty = 0;
c1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
c2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim3, TIM_CHANNEL_2);
duty = (c2 + 1)*100/(c1 + 1);
f = 84000000/16/(c1 + 1);
}
在main函数中开启输入捕获中断
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_2);
结果
可以进行滤波使结果更加平滑
不足之处
将占用两个定时器通道,需要开启中断,并且将频繁进入中断
在一些应用场景中,占空比并不重要(比如发动机转速信号,得到频率就可以),而频繁进入中断是比较介意的。因此,输入捕获模式测频率更具实用性,只占用一个通道,且不用进入中断,频率值随用随取(这一点很重要!比如需要控制一个固定周期的PID计算时)。
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