單元十二呼吸燈上海城建職業(yè)04課件講解

單元十二呼吸燈主講人：***上海城建職業(yè)學院本單元內容PWM基本概念配置STM32PWM輸出編程現(xiàn)實LED的呼吸燈效果教學目標了解PWM的工作原理熟悉STM32的PWM功能設置掌握通過改變PWM占空比實現(xiàn)呼吸燈效果12.1PWM基本概念PWM介紹PWM概念PWM基本概念PWM定義：脈沖寬度調制（PulseWidthModulation，PWM）簡稱脈寬調制。通俗講，PWM是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。占空比定義：占空比就是高電平所占整個周期的時間，如下圖所示第一個PWM波，周期為10ms，高電平的時間為4ms，所以占空比為40%，同理第二個PWM波為60%，第三個為80%。PWM介紹PWM概念PWM基本概念STM32沒有專門的PWM引腳，所以使用IO口的復用模式。首先確認PWM功能的輸出管腳，使用定時器8。從下面的框圖中得知，timer8有四個輸出通道，所以timer8能輸出四路PWM?；靖拍頟WM概念配置定時器的PWM功能在STM32F103數(shù)據(jù)手冊中的Altenatefunctionmapping圖片中，timer8的兩個通道分別可以復用為PC6，PC7，PC8和PC9?；靖拍頟WM概念下圖中的①部分，在第11章已經(jīng)講解過了，重點在②部分，捕獲/對比通道講解，其中STM32的PWM就是利用對比通道實現(xiàn)的。配置定時器的PWM功能基本概念PWM概念脈沖寬度調制模式可以生成一個信號，該信號頻率由TIMx_ARR寄存器值決定，其占空比則由TIMx_CCRx寄存器值決定。從下圖可以看出，當CCR寄存器和CNT計數(shù)器數(shù)值一樣時，會產(chǎn)生動作（改變通道對應的GPIO電平）。由于CNT溢出時，重載值由TIMx_ARR寄存器值決定的。所以說TIMx_ARR寄存器值決定周期，而TIMx_CCRx寄存器值決定CNT溢出時，經(jīng)過多久會產(chǎn)生動作（改變通道對應的GPIO電平），也就是決定了占空比。配置定時器的PWM功能基本概念PWM概念以向上計數(shù)為例，重載值為ARR，比較值為CRRx。上圖可以看出：0-t1段,定時器計數(shù)器TIMx_CNT值小于CCRx值,輸出低電平。t1-t2段,定時器計數(shù)器TIMx_CNT值大于CCRx值,輸出高電平。當TIMx_CNT值達到ARR時,定時器溢出,重新向上計數(shù)...循環(huán)此過程至此一個PWM周期完成。信號頻率由TIMx_ARR寄存器值決定占空比則由TIMx_CCRx寄存器值決定配置定時器的PWM功能12.2配置STM32PWM輸出配置步驟STM32輸出PWMSTM32輸出PWM的過程1、首先配置GPIO，配置定時器，具體參考一下代碼。2、捕獲/比較通道使能比較通道。上圖看到，①寄存器名字為：Capture/Compare1register?？梢赃x擇從②處輸入捕獲，也可以選擇從從③中輸出，也就是我們需要的PWM輸出功能。選擇捕獲通道，還是選擇比較通道，在框圖中沒有找到具體的說明，但在TIMx_CCMR1寄存器CC1S[1:0]控制位使能。配置步驟STM32主機通過IIC與SHT20通信時序3、使能完輸出，就要配置PWM輸出了STM32輸出PWM配置步驟STM32主機通過IIC與SHT20通信時序①TIMx_CCMR1寄存器的OC1M[2:0]位,設置輸出模式控制器110：PWM模式1，111：PWM模式2。②計數(shù)器值TIMx_CNT與通道1捕獲比較寄存器CCR1進行比較,通過比較結果輸出有效電平和無效電平。OC1REF=0無效電平，OC1REF=1無效電平。③通過輸出模式控制器產(chǎn)生的信號。TIMx_CCER寄存器的CC1P位,設置輸入/捕獲通道1輸出極性。0:高電平有效，1:低電平有效。④TIMx_CCER:CC1E位控制輸出使能電路,信號由此輸出到對應引腳。0:關閉，1：打開?？偨Y下來：模式1:CNT>CCR為無效電平//(OC1REF=0)模式2:CNT>CCR為有效電平//(OC1REF=1)CC1P:0:高電平有效1:低電平有效STM32輸出PWM12.3編程實現(xiàn)PWM呼吸燈應用編程呼吸燈配置STM32初始化定時器8的PWM功能首先配置GPIO配置定時器捕獲/比較通道使能比較通道應用編程呼吸燈配置改變輸出高低電平的占空比，控制LED亮度不斷增大比較值CRRx，提高PWM占空比，LED燈漸亮。