stm32的pwm原理 STM32呼吸灯的PWM原理与代码实现

用定时器生成PWM波

PWM全称是Pulse Width Modulation，通过控制高频信号的占空比，眼睛当成低通滤波器，可以控制亮暗。再循环更改PWM的阈值，就弄出了呼吸的效果，相关文章推荐:stm32中PWM的配置与应用详解。

这里采用一个比较简单的方法生成PWM波：设置定时器中断然后根据阈值判断置高和置低。

void TIM3_IRQHandler(void) { TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); if(counter==255) counter = 0; else counter =1; if(mode == 0){ if(counter < pwm) GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); } if(mode == 1) { if(counter < pwm) GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2); else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2); } if(mode ==2){ if(counter < pwm) GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); } }

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程序流程

• 开启外设时钟（GPIO和TIM）

void RCC_Configuration(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4|RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); }

• 配置GPIO
• 配置时钟, 使能中断（计数阈值，预分频，时钟分频，计数模式）

void tim3() //配置TIM3为基本定时器模式 ，约10us触发一次，触发频率约100kHz { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBasestructure; //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9; //配置计数阈值为9，超过时，自动清零，并触发中断 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71; // 时钟预分频值，除以多少 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频倍数 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 计数方式为向上计数 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化tim3 TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除TIM3溢出中断标志 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); // 使能TIM3的溢出更新中断 TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); // 使能TIM3 }

• 配置中断优先级

void nvic() //配置中断优先级 { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // // 命名一优先级变量 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); // 将优先级分组方式配置为group1,有2个抢占（打断）优先级，8个响应优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //该中断为TIM4溢出更新中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//打断优先级为1，在该组中为较低的，0优先级最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 响应优先级0，打断优先级一样时，0最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 设置使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); //要用同一个Group NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 溢出更新中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;// 打断优先级为1，与上一个相同，不希望中断相互打断对方 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 响应优先级1，低于上一个，当两个中断同时来时，上一个先执行 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }

• 写中断服务函数

代码实现

为了方便按键检测，除了TIM3配置PWM波之外，TIM4用来检测是否有输入。由于使用开漏输出，这里使用5V电源。

#include "stm32f10x.h" #include "math.h" #include "stdio.h" u8 counter=0; int pwm=100; int flag=0; int mode =0; int velocity =0; int turning=1; void RCC_Configuration(void); //时钟初始化，开启外设时钟 void GPIO_Configuration(void); //IO口初始化，配置其功能 void tim3(void); //定时器tim4初始化配置 void tim4(void); //定时器tim4初始化配置 void nvic(void); //中断优先级等配置 void exti(void); //外部中断配置 void delay_nus(u32); //72M时钟下，约延时us void delay_nms(u32); //72M时钟下，约延时ms void breathing(int velocity){ switch(velocity){ case 0: if(flag) pwm =1; if(pwm>240) flag=0; if(flag == 0){ pwm -=1; if(pwm<10) flag=1; } break; case 1: if(flag) pwm =2; if(pwm>240) flag=0; if(flag == 0){ pwm -=2; if(pwm<10) flag=1; } break; case 2: if(flag) pwm =3; if(pwm>240) flag=0; if(flag == 0){ pwm -=3; if(pwm<10) flag=1; } break; } } void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line) { printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line); while(1); } void TIM4_IRQHandler(void) //TIM4的溢出更新中断响应函数 ，读取按键输入值，根据输入控制pwm波占空比 { u8 key_in1=0x01,key_in2=0x01; TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);// 清空TIM4溢出中断响应函数标志位 key_in1= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_12); // 读PC12的状态 key_in2= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_13);// 读PC13的状态 if(key_in1 && key_in2) turning =1; breathing(velocity); if(key_in1==0 && turning){ turning =0; velocity = (velocity 1) % 3; }//调速度 if(key_in2==0 && turning){ turning =0; mode = (mode 1) % 3; }//调颜色 } void TIM3_IRQHandler(void) // //TIM3的溢出更新中断响应函数，产生pwm波 { TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); // // 清空TIM3溢出中断响应函数标志位 if(counter==255) //counter 从0到255累加循环计数，每进一次中断，counter加一 counter = 0; else counter =1; if(mode == 0){ if(counter < pwm) //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); //将PC14 PC15置为高电平 else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); // 将PC14 PC15置为低电平 } if(mode == 1) { if(counter < pwm) //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2); //将PC14 PC15置为高电平 else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2); // 将PC14 PC15置为低电平 } if(mode ==2){ if(counter < pwm) //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); //将PC14 PC15置为高电平 else GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); // 将PC14 PC15置为低电平 } } int main(void) { RCC_Configuration(); GPIO_Configuration(); tim4(); tim3(); nvic(); while(1) { } } void delay_nus(u32 n) //72M时钟下，约延时us { u8 i; while(n--) { i=7; while(i--); } } void delay_nms(u32 n) //72M时钟下，约延时ms { while(n--) delay_nus(1000); } void RCC_Configuration(void) //使用任何一个外设时，务必开启其相应的时钟 { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能APB2控制外设的时钟，包括GPIOC, 功能复用时钟AFIO等， RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4|RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能APB1控制外设的时钟，定时器tim3、4，其他外设详见手册 } void GPIO_Configuration(void) //使用某io口输入输出时，请务必对其初始化配置 { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义格式为GPIO_InitTypeDef的结构体的名字为GPIO_InitStructure //typedef struct { u16 GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; } GPIO_InitTypeDef; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //配置IO口的工作模式为上拉输入（该io口内部外接电阻到电源） GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //配置IO口最高的输出速率为50M GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13; //配置被选中的管脚，|表示同时被选中 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC的相应IO口为上述配置，用于按键检测 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //配置IO口工作模式为 推挽输出（有较强的输出能力） GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //配置IO口最高的输出速率为50M GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2; //配置被选的管脚，|表示同时被选中 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA的相应IO口为上述配置 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE); //失能STM32 JTAG烧写功能，只能用SWD模式烧写，解放出PA15和PB中部分IO口 } void tim4() //配置TIM4为基本定时器模式,约10ms触发一次，触发频率约100Hz { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9999; // 配置计数阈值为9999，超过时，自动清零，并触发中断 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71; // 时钟预分频值，除以多少 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频倍数 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 计数方式为向上计数 TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化tim4 TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); //清除TIM4溢出中断标志 TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); // 使能TIM4的溢出更新中断 TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); // 使能TIM4 } void tim3() //配置TIM3为基本定时器模式 ，约10us触发一次，触发频率约100kHz { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9; //配置计数阈值为9，超过时，自动清零，并触发中断 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71; // 时钟预分频值，除以多少 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频倍数 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 计数方式为向上计数 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化tim3 TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除TIM3溢出中断标志 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); // 使能TIM3的溢出更新中断 TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); // 使能TIM3 } void nvic() //配置中断优先级 { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // // 命名一优先级变量 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); // 将优先级分组方式配置为group1,有2个抢占（打断）优先级，8个响应优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //该中断为TIM4溢出更新中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//打断优先级为1，在该组中为较低的，0优先级最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 响应优先级0，打断优先级一样时，0最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 设置使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); //要用同一个Group NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 溢出更新中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;// 打断优先级为1，与上一个相同，不希望中断相互打断对方 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 响应优先级1，低于上一个，当两个中断同时来时，上一个先执行 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }

来源：STM32嵌入式开发

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