2021年12月20日 | STM32定时器输出PWM

一、PWM

1.定义

英文全称：PULSE WIDTH MODULATION,脉冲宽度调制。

脉冲:频率，方波

宽度:占空比(duty)，高电平的宽度

2.用途

（1）控制输出的电压和电流

（2）灯光的亮度

（3）电机

二、编程细节

PWM输出是没有中断触发的，PWM由硬件输出波形，用了中断反而会影响系统定时的效率。

所以，记住以后使用定时器输出PWM都不需要使用到中断

1.如配置STM32F407的TIM14的通道1，10ms即100Hz.

1ms = 0.01s=100HZ

84000000 /8400 = 10000

10000/x = 100

x=100

得到周期8400-1，分频系数10-1

基本配置如下

2.然后还要再配置定时器的输出功能，可以参考固件库手册的例子TIM_PWMOutPut，

这里涉及到了一个寄存器

TIMx_CCMR1：capture/compare mode register 1 --捕获/比较模式寄存器1

从上图可以看出，我们设置占空比是可以动态调整的，关键就在于设置中间这个比较值的大小。

我们会使用到下面这个函数设置TIMx通道1比较值函数，如果使用到通道2，改1为2即可。

假如100hz内，比较值设置为80hz，那么0-79为高电平，80-100为低电平。

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx,uint16_t Comarex);

/* PWM1 Mode configuration: Channel1 */

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//pwm模式1，解释如上图所示

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//允许输出

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//有效的时候，输出高电平

TIM_OC1Init(TIM14, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC1PreloadConfig(TIM14, TIM_OCPreload_Enable);//因为要周期性输出，所以要自动重装载初值，不断输出PWM脉冲

TIM_ARRPreloadConfig(TIM14,ENABLE);//自动重载使能

3.下面讲一下设置gpio的注意事项

（1）将引脚设置为复用功能

（2）将引脚与定时器进行绑定，告知是复用定时器功能

GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM14)；

（3）最好是按照固件库手册的例程来写，有些定时器使能需要配置下面这个函数

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE)；

4.主函数部分

uint32_t pwm_cmp = 0;//新建一个比较值

添加两个延时函数

while(1)

{

for(pwm_cmp =1;pwm_cmp<100;pwm_cmp++)

{

//设置比较值，查看所接的LED渐灭，因为0点亮

//如果想要渐亮，设置pwm_cmp为从100--1即可

TIM_SetCompare1(TIM14,pwm_cmp);

delay_ms(10);

}

for(pwm_cmp=99;pwm_cmp>0;pwm_cmp--)

{

TIM_SetCompare1(TIM14,pwm_cmp);

delay_ms(10);

}

}

下面是使用野火开发板STM32F429写的PWM输出

#include "stm32f4xx.h"

//R 红色灯

#define LED1_PIN                  GPIO_Pin_10                 

#define LED1_GPIO_PORT            GPIOH                      

#define LED1_GPIO_CLK             RCC_AHB1Periph_GPIOH

static __IO u32 TimingDelay;

/**

  * @brief  启动系统滴答定时器 SysTick

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void SysTick_Init(void)

{

/* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次

* SystemFrequency / 100000 10us中断一次

* SystemFrequency / 1000000 1us中断一次

*/

if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000))

{ 

/* Capture error */ 

while (1);

}

}

/**

  * @brief   us延时程序,10us为一个单位

  * @param  

  * @arg nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 10us = 10us

  * @retval  无

  */

void Delay_us(__IO u32 nTime)

{ 

TimingDelay = nTime;

while(TimingDelay != 0);

}

/**

  * @brief  获取节拍程序

  * @param  无

  * @retval 无

  * @attention  在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用

  */

void TimingDelay_Decrement(void)

{

if (TimingDelay != 0x00)

{ 

TimingDelay--;

}

}

/*

1-初始化LED灯所在的GPIO引脚

PH10  定时器5的CH1 

2-查看说明手册，判断定时器是否有输出功能

16 位（TIM3 和 TIM4）或 32 位（TIM2 和 TIM5） 递增、递减和递增/递减自动重载计 

数器。

说明可用

3-编写GPIO初始化

4-编写定时器初始化

5-主函数调用

*/

void tim14_init(void)

{

/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/

GPIO_InitTypeDef          GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/

RCC_AHB1PeriphClockCmd ( LED1_GPIO_CLK, ENABLE); 

RCC_APB1PeriphClockCmd ( RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); 

GPIO_PinAFConfig(GPIOH,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_TIM5);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_PIN; /*选择要控制的GPIO引脚*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;    /*设置引脚模式为输出模式*/

    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;    /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/

        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;    /*设置引脚为上拉模式*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; /*设置引脚速率为2MHz */   

GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/

//90Mhz 设置到100HZ输出，90000000/9000/100 = 100hz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 100-1;

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 9000-1;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

TIM_OC1Init(TIM5,&TIM_OCInitStructure);

TIM_OC1PreloadConfig(TIM5,TIM_OCPreload_Enable);

TIM_ARRPreloadConfig(TIM5,ENABLE);

// 使能定时器

TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);

}

int main(void)

{

uint32_t pwm_cmp = 0;//新建一个比较值

SysTick_Init();

tim14_init();

while(1)

{

for(pwm_cmp =1;pwm_cmp<100;pwm_cmp++)

{

//设置比较值，查看所接的LED渐灭，因为0点亮

//如果想要渐亮，设置pwm_cmp为从100--1即可

TIM_SetCompare1(TIM5,pwm_cmp);

Delay_us(5000);    // 1000 * 10us = 100ms

}

for(pwm_cmp=99;pwm_cmp>0;pwm_cmp--)

{

TIM_SetCompare1(TIM5,pwm_cmp);

Delay_us(5000);    // 100 * 10us = 1000us = 1ms    *100 = 100ms

}

}

}

/*********************************************END OF FILE**********************/

在stm32f4xx_it.c

void SysTick_Handler(void)

{

TimingDelay_Decrement();

}