基于HAL庫的STM32F1開發(fā)實踐教程-課件 07.PWM

山東師范大學信息科學與工程學院張寶譯PWM任務要求本任務要求設(shè)計一個可通過定時器進行控制的呼吸燈系統(tǒng)，具體要求如下：LED9燈的顯示效果為“逐漸變亮”然后“逐漸變暗”（重復此過程）山東師范大學信息科學與工程學院設(shè)計思路山東師范大學信息科學與工程學院想一想，在中學物理課程中，調(diào)整燈泡的亮度，咱們怎么實現(xiàn)？在傳統(tǒng)的模擬控制燈亮度調(diào)整中，可以采用一個可變電阻。調(diào)整電阻值變大或變??；流經(jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了LED的電流值，使燈泡的亮度相應變大或變小。設(shè)計思路—模擬電路部分缺點盡管模擬控制看起來可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟或可行的。（不適用我們STM32開發(fā)）1.模擬電路容易隨時間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。2.模擬電路還有可能嚴重發(fā)熱，其功耗相對于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。3.模擬電路還可能對噪聲很敏感，任何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小。山東師范大學信息科學與工程學院設(shè)計思路山東師范大學信息科學與工程學院調(diào)整亮的時間比例實現(xiàn)燈亮度的逐步控制設(shè)計思路山東師范大學信息科學與工程學院PWM是PulseWidthModulation的縮寫，中文意思就是脈沖寬度調(diào)制，簡稱脈寬調(diào)制。它是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，其控制簡單、靈活和動態(tài)響應好等優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應用的控制方式，其應用領(lǐng)域包括測量，通信，功率控制與變換，電動機控制、伺服控制、調(diào)光、開關(guān)電源，甚至某些音頻放大器，因此學習PWM具有十分重要的現(xiàn)實意義。實現(xiàn)功能山東師范大學信息科學與工程學院實現(xiàn)LED9的呼吸燈效果！

這里面的脈沖寬度即在一個周期內(nèi)輸出高電平的時間與整個周期的比值，也叫占空比。設(shè)計思路山東師范大學信息科學與工程學院用PWM技術(shù)實現(xiàn)模擬信號：若調(diào)制信號的頻率遠遠大于信號接受者的分辨率，則接收者并不能感知數(shù)字信號的0和1，它獲得的是信號的平均效果，平均值與占空比成有關(guān)(正比關(guān)系）。

PWM采用調(diào)整脈沖占空比的方式達到調(diào)整電壓與電流的效果。如：在1ms內(nèi)，高電平占0.3ms，低電平占0.7ms。LED燈通電0.3ms，斷電0.7ms，這樣的脈沖占空比為30%。PWM工作模式山東師范大學信息科學與工程學院常用的PWM模式有以下兩種：PWM1模式山東師范大學信息科學與工程學院常用的PWM模式有以下兩種：PWM信號的生成樣式與計數(shù)器寄存器（TIMx_CNT）、自動重載寄存器（TIMx_ARR）、捕獲/比較寄存器（TIMx_CCRy）PWM2模式山東師范大學信息科學與工程學院常用的PWM模式有以下兩種：PWM信號的生成樣式與計數(shù)器寄存器（TIMx_CNT）、自動重載寄存器（TIMx_ARR）、捕獲/比較寄存器（TIMx_CCRy）PWM占空比調(diào)節(jié)圖山東師范大學信息科學與工程學院PWM輸出頻率是不變的，改變的是CCR寄存器內(nèi)的值，此值的改變將導致PWM輸出信號占空比的改變。選擇呼吸燈對應的定時器山東師范大學信息科學與工程學院實現(xiàn)呼吸燈流程分析山東師范大學信息科學與工程學院2.默認PWM的輸出功能時關(guān)閉的，需要調(diào)用函數(shù)開啟。HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);（開啟）HAL_TIM_PWM_Stop(&htim4,TIM_CHANNEL_3);（停止）1.使用CubeMX軟件對定時器4通道3進行初始化配置。（PB8對應TIM4_CH3）3.主循環(huán)中，編寫程序控制PWM輸出信號的占空比STM32CubeMX配置山東師范大學信息科學與工程學院打開最左側(cè)的Timers選項，在其內(nèi)部選項中，點擊TIM4。在中間列，“TIME4MODEandConfiguration”中，Mode參數(shù)作如下設(shè)置：ClockSource：InternalClockChannel3：PWMGenerationCH3STM32CubeMX配置山東師范大學信息科學與工程學院“TIME4MODEandConfiguration”中，Configuration中參數(shù)作如下設(shè)置：Prescaler：72-1

CounterMode：Up

CounterPeriod：500-1auto-reloadpreload：EnablePWMGenerationChannel3中，Mode：PWMmode1Pulse：100CHPolarity：Low代碼山東師范大學信息科學與工程學院在初始化函數(shù)中調(diào)用HAL_TIM_PWM_Start（）函數(shù)代碼山東師范大學信息科學與工程學院voidTIM_SetTIM4Compare3(uint32_tcompare){ TIM4->CCR3=compare;}定時器4通道三占空比值（燈的亮度值）代碼山東師范大學信息科學與工程學院while(1){HAL_Delay(5);if(dir)led9pwmval++;elseled9pwmval--;if(led9pwmval>360)dir=0;if(led9pwmval==0)dir=1;TIM4->CCR3=led9pwmval;}500T11003000T2TIM4_ARR的值TIM4_CNT的值TIM4_CCR3的值PWM1模式有效電平為低

uint8_tdir=1; uint16_tled9pwmval=0;代碼山東師范大學信息科學與工程學院while(1){HAL_Delay(5);if(dir)led9pwmval++;elseled9pwmval--;if(led9pwmval>360)dir=0;if(led9pwmval==0)dir=1;TIM4->CCR3=led9pwmval;}500T11003000T2TIM4_ARR的值TIM4_CNT的值TIM4_CCR3的值PWM1模式有效電平為低

uint8_tdir=1; uint16_tled9pwmval=0;實踐