STM32控制LED亮度的基本步骤和示例代码

发表于 2024-9-30 23:42

使用STM32控制LED亮度的基本步骤和示例代码。

1. 硬件连接
选择一个STM32的PWM输出引脚（如PA0）。
将LED的正极连接到该引脚，负极连接到GND，或者使用适当的电阻。
2. 配置STM32
2.1. 初始化工程
使用STM32CubeMX创建一个新项目，选择目标芯片，配置时钟和引脚。

2.2. 配置定时器
在CubeMX中，找到“Timers”部分。
选择一个定时器（如TIM2）。
设置“Mode”为“PWM Generation CH1”。
配置“Prescaler”和“Counter Period”以设定PWM频率。
将PWM引脚（如PA0）映射到定时器输出通道。
2.3. 生成代码
生成代码并打开IDE（如STM32CubeIDE）。

发表于 2024-9-30 23:42

编写代码
在主代码文件中（如main.c），你需要初始化定时器并设置PWM占空比。

c
复制代码
#include "main.h"

// 初始化PWM
void MX_TIM2_Init(void) {
TIM_HandleTypeDef htim2;
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 8399;  // 设置预分频
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 999;    // PWM周期
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);

// PWM配置
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 500;  // 初始占空比（0-999）
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);

// 启动PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
}

int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();  // 时钟配置
MX_GPIO_Init();       // GPIO初始化
MX_TIM2_Init();       // 初始化PWM

while (1) {
      // 动态调整占空比，控制LED亮度
      for (uint32_t duty = 0; duty <= 999; duty += 10) {
         __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, duty);
         HAL_Delay(50);
      }
      for (uint32_t duty = 999; duty > 0; duty -= 10) {
         __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, duty);
         HAL_Delay(50);
      }
}
}

发表于 2024-9-30 23:42

如果你使用的是STM32CubeIDE，可以按照以下步骤操作：

编译和上传步骤
打开STM32CubeIDE：

启动STM32CubeIDE，并打开你之前创建的项目。
编译代码：

点击工具栏上的“Project” -> “Build Project”，或者直接点击“Build”按钮（通常是一个齿轮图标）。
检查底部的控制台，确保没有编译错误。
连接开发板：

使用USB线将STM32开发板连接到电脑。
上传代码：

点击工具栏上的“Run” -> “Debug”或“Run”。
在弹出的窗口中，选择你的开发板，并点击“OK”。
IDE会自动将程序烧录到开发板上。

发表于 2024-9-30 23:42

运行效果
一旦代码上传完成，你的STM32开发板将开始运行程序，LED的亮度应该会逐渐变亮和变暗，形成淡入淡出的效果。这是因为PWM信号的占空比在不断变化。

发表于 2024-9-30 23:42

调试与验证
如果LED没有反应，检查以下内容：
确保电路连接正确。
在CubeMX中确认引脚配置是否正确。
查看STM32的输出信息，确保没有错误提示。

发表于 2024-9-30 23:42

编写代码
在生成的代码框架中（如main.c），我们需要初始化DAC并设置输出值来控制LED的亮度。以下是具体代码示例：

c
复制代码
#include "main.h"

DAC_HandleTypeDef hdac;

void MX_DAC_Init(void) {
// 初始化DAC
hdac.Instance = DAC1;
HAL_DAC_Init(&hdac);

DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_NONE; // 选择触发方式
sConfig.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE; // 启用输出缓冲
HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac, &sConfig, DAC_CHANNEL_1);

// 启动DAC通道
HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_1);
}

int main(void) {
HAL_Init(); // 初始化HAL库
SystemClock_Config(); // 时钟配置
MX_GPIO_Init(); // GPIO初始化
MX_DAC_Init(); // 初始化DAC

while (1) {
      // 动态调整DAC输出，控制LED亮度
      for (uint32_t value = 0; value <= 4095; value++) {
         HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, value);
         HAL_Delay(1); // 调整延迟以改变变化速度
      }
      for (uint32_t value = 4095; value > 0; value--) {
         HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, value);
         HAL_Delay(1);
      }
}
}

发表于 2024-9-30 23:42

编译和上传
编译代码：

在STM32CubeIDE中，点击“Project” -> “Build Project”。
检查控制台，确保没有编译错误。
连接开发板：

使用USB线将STM32开发板连接到电脑。
上传代码：

点击“Run” -> “Debug”或“Run”进行烧录。

发表于 2024-9-30 23:42

运行效果
上传代码后，LED的亮度会平滑地从最暗逐渐变亮，再从最亮变暗，形成一个淡入淡出的效果。

发表于 2024-9-30 23:43

调试与验证
检查连接：

确保电路连接无误，LED和电阻连接正确。
配置确认：

在CubeMX中确认DAC通道和引脚配置正确。
调试信息：

查看控制台是否有错误信息，如果有，检查相关配置。

发表于 2024-9-30 23:43

使用STM32控制LED亮度通常可以通过PWM（脉宽调制）来实现。以下是一个基本的步骤指南：

1. 硬件准备
STM32开发板（如STM32F103C8T6）
LED（一个或多个）
电阻（适当的值，通常为220Ω或330Ω）
面包板和跳线
2. 连接电路
将LED的正极（长脚）连接到STM32的PWM输出引脚（如PA0），负极（短脚）连接到电阻，电阻的另一端接地。

3. 配置开发环境
使用STM32CubeIDE或其他IDE配置项目。

发表于 2024-9-30 23:43

初始化PWM
在STM32的代码中，您需要初始化定时器并设置PWM输出。以下是使用HAL库的示例代码：

c
复制代码
#include "stm32f1xx_hal.h"

// 定义PWM引脚和定时器
TIM_HandleTypeDef htim1;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_TIM1_Init(void);

int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_TIM1_Init();

// 启动PWM信号
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);

// 设置PWM占空比
while (1) {
      for (uint32_t i = 0; i <= 1000; i++) {
         __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, i); // 调整占空比
         HAL_Delay(10); // 延时，调整亮度变化速度
      }
      for (uint32_t i = 1000; i > 0; i--) {
         __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, i);
         HAL_Delay(10);
      }
}
}

static void MX_TIM1_Init(void) {
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

htim1.Instance = TIM1;
htim1.Init.Prescaler = 72 - 1; // 1MHz
htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim1.Init.Period = 1000 - 1; // 1kHz
htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_PWM_Init(&htim1);

sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0; // 初始占空比为0
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
}

static void MX_GPIO_Init(void) {
// GPIO初始化代码
}

void SystemClock_Config(void) {
// 系统时钟配置代码
}

发表于 2024-9-30 23:43

调试和运行
将代码烧录到STM32中，观察LED亮度变化。

发表于 2024-9-30 23:43

扩展功能
您可以根据需要调整占空比变化的速度、范围，或者实现其他亮度控制方式，比如使用ADC读取电位器的值来调整亮度。

这样，您就可以使用STM32通过PWM控制LED的亮度了！

发表于 2024-9-30 23:43

使用ADC读取电位器值
您可以连接一个电位器到STM32的ADC引脚，通过读取电位器的值来调整LED的亮度。以下是实现的步骤：

硬件连接
将电位器的中间引脚连接到STM32的ADC引脚（如PA1）。
另外两个引脚连接到电源和地。

发表于 2024-9-30 23:43

代码实现
您需要在代码中添加ADC的初始化和读取值的功能：

c

ADC_HandleTypeDef hadc1;

static void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; // PA1
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1_5CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}

uint32_t readADC(void) {
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

int main(void) {
// 其他初始化代码...

while (1) {
      uint32_t adcValue = readADC();
      uint32_t pwmValue = (adcValue * 1000) / 4095; // 将ADC值映射到PWM范围
      __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwmValue);
      HAL_Delay(100); // 稍微延时以减少更新频率
}
}

发表于 2024-9-30 23:43

调整PWM变化速度
您可以通过修改延迟时间来改变PWM变化的速度。例如，您可以在LED亮度增加或减少的循环中调整HAL_Delay()的值，或者使用定时器中断来实现更平滑的亮度变化。
增加滤波器
如果电位器值的变化过快，可能会导致LED亮度闪烁。您可以实现简单的低通滤波器来平滑ADC读取值：

#define ALPHA 0.1f // 滤波系数

float filteredValue = 0;

uint32_t readFilteredADC(void) {
uint32_t adcValue = readADC();
filteredValue = (1 - ALPHA) * filteredValue + ALPHA * adcValue; // 低通滤波
return (uint32_t)filteredValue;
}
.使用按钮调整亮度
可以通过添加按钮来实现手动调节亮度，例如，每次按下按钮增加或减少亮度：

c

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {
if (GPIO_Pin == BUTTON_PIN) { // 假设BUTTON_PIN是按钮连接的引脚
currentBrightness = (currentBrightness + 100) % 1000; // 改变当前亮度
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, currentBrightness);
}
}
总结
通过这些扩展功能，您可以实现更复杂和灵活的LED亮度控制。

发表于 2024-10-2 20:42

选择一个定时器（如TIM2）。设置“Mode”为“PWM Generation CH1”

[STM32MP2] STM32控制LED亮度的基本步骤和示例代码

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