STM32F407定时器PWM控制LED亮度：从入门到实现

只看该作者 · 2024-11-20 07:34

PWM（脉宽调制）是一种通过改变信号的占空比来调节输出功率的技术，广泛用于LED亮度调节、马达控制等场景。STM32F407作为一款强大的微控制器，内置多种定时器，能轻松实现PWM功能。本文将以控制LED亮度为例，介绍如何配置定时器的PWM模式，并结合代码进行实现。
一、开发环境准备

硬件
- STM32F407开发板
- 一颗普通LED（或RGB LED，选用普通LED以简化）
- 220Ω电阻
- 面包板和杜邦线
软件
- STM32CubeMX
- STM32CubeIDE

二、PWM简介PWM信号由频率和占空比决定：

频率：PWM信号重复的周期。
占空比：高电平持续时间与周期的比例。

通过改变占空比，可以调节LED的亮度。例如，占空比50%时，LED亮度约为最大的一半。
三、开发步骤1. 硬件连接将LED的正极接到开发板的定时器输出引脚（如PA6，对应TIM3的通道1），负极通过220Ω电阻接GND。
2. 使用STM32CubeMX生成代码

创建新工程，选择STM32F407芯片型号。
在引脚配置界面，启用TIM3_CH1（PA6）。
设置时钟树，将HCLK配置为84MHz（常用值）。
在“Configuration”界面，配置TIM3为PWM模式：
- 频率：1kHz
- 占空比初始值：50%
生成代码，选择STM32CubeIDE作为工具链。

3. 编写代码以下是核心代码：

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#include "main.h"



TIM_HandleTypeDef htim3;



// 初始化定时器PWM

void MX_TIM3_Init(void) {

    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

    htim3.Instance = TIM3;

    htim3.Init.Prescaler = 84 - 1;  // 时钟预分频，得到1MHz

    htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

    htim3.Init.Period = 1000 - 1;  // 周期，得到1kHz的PWM

    htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

    htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

    if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }

    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;

    sConfigOC.Pulse = 500;  // 初始占空比50%

    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

    sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

    if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);  // 启动PWM

}



// 主程序

int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();

    MX_GPIO_Init();

    MX_TIM3_Init();



    while (1) {

        for (int duty = 0; duty <= 1000; duty += 10) {

            __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, duty);  // 更新占空比

            HAL_Delay(10);

        }

        for (int duty = 1000; duty >= 0; duty -= 10) {

            __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, duty);

            HAL_Delay(10);

        }

    }

}



void SystemClock_Config(void) {

    // 时钟配置代码由CubeMX自动生成，此处略。

}



void MX_GPIO_Init(void) {

    // GPIO初始化代码由CubeMX自动生成，此处略。

}