[经验] [ ST NUCLEO-U575ZI-Q 测评] 使用PWM实现呼吸灯功能

lugl4313820 2022-12-22 10:33 楼主

脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

在PWM输出模式下，除了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。
PWM的一个周期

定时器从0开始向上计数
当0-t1段,定时器计数器TIMx_CNT值小于CCRx值,输出低电平
t1-t2段,定时器计数器TIMx_CNT值大于CCRx值,输出高电平
当TIMx_CNT值达到ARR时,定时器溢出,重新向上计数...循环此过程
至此一个PWM周期完成
总结：

每个定时器有四个通道,每一个通道都有一个捕获比较寄存器,

将寄存器值和计数器值比较,通过比较结果输出高低电平,便可以实现脉冲宽度调制模式（PWM信号）

TIMx_ARR寄存器确定PWM频率，

TIMx_CCRx寄存器确定占空比

详解：
若配置脉冲计数器TIMx_CNT为向上计数，而重载寄存器TIMx_ARR配置为N，即TIMx_CNT的当前计数值数值X在TIMxCLK时钟源的驱动下不断累加，当TIMx_CNT的数值X大于N时，会重置TIMx_CNT数值为0重新计数。
而在TIMxCNT计数的同时，TIMxCNT的计数值X会与比较寄存器TIMx_CCR预先存储了的数值A进行比较，当脉冲计数器TIMx_CNT的数值X小于比较寄存器TIMx_CCR的值A时，输出高电平（或低电平），相反地，当脉冲计数器的数值X大于或等于比较寄存器的值A时，输出低电平（或高电平）。
如此循环，得到的输出脉冲周期就为重载寄存器TIMx_ARR存储的数值(N+1)乘以触发脉冲的时钟周期，其脉冲宽度则为比较寄存器TIMx_CCR的值A乘以触发脉冲的时钟周期，即输出PWM的占空比为A/(N+1)。

这里我们用开发板的PC7做为PWM输出，管脚配置为TIM3—CH2，其它配置详见下图：

在主程序里添加代码如下：

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);//启动定时器

while（1）添加如下：

 HAL_Delay(2);
if(dir) pwmval++;				// dir==1  pwmval递增
else pwmval--;				    // dir==0  pwmval递减
if( pwmval>500 ) dir=0;			// pwmval到达500后，方向为递减
if( pwmval==0 ) dir=1;			// pwmval递减到0后，方向改为递增
TIM3->CCR2 =  pwmval;			// 修改比较值，修改占空比

然后下载程序后就可以看到呼吸灯。