STM32——使用PWM波完成呼吸灯_stm32 pwm呼吸灯

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实验环境

软件：
STM32CubeMX
KEIL5
mcuisp
串口通信助手
硬件：
STM32F103C8Tx
杜邦线，面包板，USB转TTL

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一、PWM工作原理

1.基本特性

脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。广泛应用于电机控制、灯光的亮度调节、功率控制等领域。

2.PWM两个基本参数

周期（Period）： 一个完整PWM波形所持续的时间
占空比（Duty）： 高电平持续时间（Ton）与周期时间（Period）的比值
占空比计算公式： Duty = ( Ton / Period ) x 100%

3.PWM信号电压调节原理

4.PWM输出工作原理

二、HAL库配置

1.TIM3、4通道引脚分布

2.TIM配置

（1）配置定时器3。如图，位置1选中定时器3；位置2选择时钟源为“Internal Clock”，通道2选择“PWM Generation CH2”

位置3设置分频系数为71，计数周期为500，其它默认。
位置4设置占空比初始值为10，其实这里不写也没影响。

（2）TIM4同理配置，如图

3.时钟RCC配置

（1）打开外部时钟，点击“System Core”，选择RCC，在右侧弹出的菜单栏中选择“Crystal/Ceramic Resonator”。

（2）系统时钟选择HSE，PLL锁相环倍频9倍，系统时钟来源选择为PLL，置APB1分频器为 /2

4.项目配置

（1）选择项目名称，选择IDE为MDK-ARM

（2）选择复制所有库文件到项目当中

三、项目代码修改

1.修改工程。打开工程，主要修改main.c文件。定义一个变量，用来存储占空比：

代码：

uint16_t duty_num = 10;	//占空比
int flag = 0;	//逐亮或逐暗标志
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2.开始TIM2的通道3，4，输出PWM。

代码：

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);	//打开tim3的通道2
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_2);	//打开tim4的通道2
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3.编写PWM波形生成函数
每隔50毫秒，占空比加10，如果超过500（也就是PWM周期），将标志flag置1，减少占空比，如果小于10，将标志flag置0，增加占空比

void TIM34_PWM()
{
	  HAL_Delay(30);	//延时30ms
		if(flag==0)
		{
			duty_num = duty_num + 10;	//当flag=2时将占空比增加10
		}
		if(flag==1)
		{
			duty_num = duty_num - 10;	//当flag=1时将占空比减少10
		}
		
		if(duty_num > 500)
		{
			flag=1;	//将标志转为逐暗
		}
		if(duty_num < 10)
		{
			flag=0;	//将标志转为逐亮
		}
		__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_2,duty_num);	//配置PWM波形
		__HAL_TIM_SetCompare(&htim4,TIM_CHANNEL_2,duty_num);
		
  }
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4.修改while循环中的代码

 while (1)
  {
		
		TIM34_PWM();//调用PWM波生成函数
  }
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修改后，保存，编译、下载，重新上电。可以看到外设LED以及最小开发板自带的LED，从亮倒暗，逐渐变化。

四、STM32F103C8开发板接线

根据设计的程序连接电路：
对于USB转TTL模块和stm32f103c8t6连接：
GND — GND
3v3 — 3v3
TXD — A10
RXD — A9

总电路：
红——A7
B7——C13

五、程序运行结果

程序烧录运行后，查看外设LED灯以及最小开发板自带LED的状态

这样通过PWM制作的呼吸灯就完成了

六、总结

PWM(脉冲宽度调制)控制技术——通过 对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。根据拟合波形的频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算 PWM 波各脉冲宽度和间隔，据此控制开关器件的通断，就可得到所需 PWM 波形，再将PWM波形通过引脚输出，就可以实现呼吸灯，通过这种思想也可以用来控制电机转速。