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STM32定时器Timer（PWM呼吸灯）_stm32用通用定时器实现呼吸灯

作者：我家自动化 | 2024-03-24 12:06:20

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stm32用通用定时器实现呼吸灯

目录

定时器介绍

定时器工作原理：

定时器分类：

STM32F103C8T6定时器资源：

​编辑 

通用定时器介绍：  

 定时器计数模式：

定时器时钟源：

​编辑 定时器溢出时间计算公式：

定时器中断实验 

PWM介绍

STM32F103C8T6 PWM资源：

 PWM周期与频率：

PWM实验

 4. 业务代码

定时器介绍

软件定时
缺点：不精确、占用 CPU 资源 
  1. void Delay500ms() //@11.0592MHz
  2. {
  3.     unsigned char i, j, k;
  4.     _nop_();
  5.     i = 4;
  6.     j = 129;
  7.     k = 119;
  8.     do
  9.     {
  10.         do
  11.         {
  12.             while (--k);
  13.         } while (--j);
  14.     } while (--i);
  15. }

定时器工作原理：

使用精准的时基，通过硬件的方式，实现定时功能。定时器核心就是计数器。

定时器分类：

  • 基本定时器（TIM6~TIM7）
  • 通用定时器（TIM2~TIM5）
  • 高级定时器（TIM1和TIM8）

STM32F103C8T6定时器资源：

 

通用定时器介绍：  

1 ) 16 位向上、向下、向上 / 向下自动装载计数器（
TIMx_CNT ）。
2 ) 16 位可编程 ( 可以实时修改 ) 预分频器 ( TIMx_PSC ) ，计数器时钟频率的分频系数为 1 ～ 65535 之间的
任意数值。
3 ） 4 个独立通道（
TIMx_CH1 ~ 4 ），这些通道可以用来作为：
A ．输入捕获
B ．输出比较
C ． PWM 生成 ( 边缘或中间对齐模式 )
D ．单脉冲模式输出
4 ）可使用外部信号（
TIMx_ETR ）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）
的同步电路。
5 ）如下事件发生时产生中断 / DMA ：
A ．更新：计数器向上溢出 / 向下溢出，计数器初始化 ( 通过软件或者内部 / 外部触发 )
B ．触发事件 ( 计数器启动、停止、初始化或者由内部 / 外部触发计数 )
C ．输入捕获
D ．输出比较
E ．支持针对定位的增量 ( 正交 ) 编码器和霍尔传感器电路
F ．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

 定时器计数模式：

 

定时器时钟源：

 定时器溢出时间计算公式：

 

例如，要定时500ms，则：PSC=7199，ARR=4999，Tclk=72M

定时器中断实验 

需求：使用定时器中断方法，每 500ms 翻转一次 LED1 灯状态。
1. RCC 配置
2. LED1 灯配置
3. 时钟数配置
4. TIM2 配置

5. 工程配置

6. 重写更新中断回调函数 

  1. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  2. {
  3.     if(htim->Instance == TIM2)
  4.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);
  5. }

 7. 启动定时器

在 main.c 中，在定时器初始化命令之后加入以下代码： 
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

PWM介绍

STM32F103C8T6 PWM资源：

高级定时器（ TIM1 ）： 7 路
通用定时器（ TIM2~TIM4 ）：各 4 路
PWM 输出模式：
PWM 模式 1 ：在向上计数时，一旦 CNT < CCRx 时输出为有效电平，否则为无效电平； 在向
下计数时，一旦 CNT > CCRx 时输出为无效电平，否则为有效电平。
PWM 模式 2 ：在向上计数时，一旦 CNT < CCRx 时输出为无效电平，否则为有效电平； 在向
下计数时，一旦 CNT > CCRx 时输出为有效电平，否则为无效电平。

 PWM周期与频率：

PWM占空比：

由TIMx_CCRx寄存器决定。 

PWM实验

需求：使用 PWM 点亮 LED1 实现呼吸灯效果。 LED 灯为什么可以越来越亮，越来越暗？
这是由不同的占空比决定的。
如何计算周期 / 频率？
假如频率为 2kHz ，则： PSC=71 ， ARR=499
LED1 连接到哪个定时器的哪一路？
学会看产品手册：
1. 设置时钟
2. 设置定时器
记得把极性设置为 Low ，因为 LED 灯是低电平才亮。

 3. 配置工程

 4. 业务代码

  1. /* USER CODE BEGIN Header */
  2. /**
  3.   ******************************************************************************
  4.   * @file           : main.c
  5.   * @brief          : Main program body
  6.   ******************************************************************************
  7.   * @attention
  8.   *
  9.   * Copyright (c) 2023 STMicroelectronics.
  10.   * All rights reserved.
  11.   *
  12.   * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  13.   * in the root directory of this software component.
  14.   * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  15.   *
  16.   ******************************************************************************
  17.   */
  18. /* USER CODE END Header */
  19. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
  20. #include "main.h"
  21. #include "tim.h"
  22. #include "gpio.h"
  23.  
  24. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
  25. /* USER CODE BEGIN Includes */
  26.  
  27. /* USER CODE END Includes */
  28.  
  29. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
  30. /* USER CODE BEGIN PTD */
  31.  
  32. /* USER CODE END PTD */
  33.  
  34. /* Private define ------------------------------------------------------------*/
  35. /* USER CODE BEGIN PD */
  36. /* USER CODE END PD */
  37.  
  38. /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
  39. /* USER CODE BEGIN PM */
  40.  
  41. /* USER CODE END PM */
  42.  
  43. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
  44.  
  45. /* USER CODE BEGIN PV */
  46.  
  47. /* USER CODE END PV */
  48.  
  49. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
  50. void SystemClock_Config(void);
  51. /* USER CODE BEGIN PFP */
  52.  
  53. /* USER CODE END PFP */
  54.  
  55. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
  56. /* USER CODE BEGIN 0 */
  57.  
  58. /* USER CODE END 0 */
  59.  
  60. /**
  61.   * @brief  The application entry point.
  62.   * @retval int
  63.   */
  64. int main(void)
  65. {
  66. 	uint16_t pwmVal=0;
  67. 	uint8_t  dir=1;
  68.   /* USER CODE BEGIN 1 */
  69.  
  70.   /* USER CODE END 1 */
  71.  
  72.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
  73.  
  74.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  75.   HAL_Init();
  76.  
  77.   /* USER CODE BEGIN Init */
  78.  
  79.   /* USER CODE END Init */
  80.  
  81.   /* Configure the system clock */
  82.   SystemClock_Config();
  83.  
  84.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
  85.  
  86.   /* USER CODE END SysInit */
  87.  
  88.   /* Initialize all configured peripherals */
  89.   MX_GPIO_Init();
  90.   MX_TIM4_Init();
  91.   /* USER CODE BEGIN 2 */
  92. 	HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);
  93.  
  94.   /* USER CODE END 2 */
  95.  
  96.   /* Infinite loop */
  97.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
  98.   while (1)
  99.   {
  100.     /* USER CODE END WHILE */
  101. 			HAL_Delay(1);
  102. 			if (dir)
  103. 				pwmVal++;
  104. 			else
  105. 				pwmVal--;
  106. 			if (pwmVal > 500)
  107. 				dir = 0;
  108. 			if (pwmVal == 0)
  109. 				dir =1;
  110. 			//修改比较值，修改占空比
  111. 			__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal);
  112.     /* USER CODE BEGIN 3 */
  113.   }
  114.   /* USER CODE END 3 */
  115. }
  116.  
  117. /**
  118.   * @brief System Clock Configuration
  119.   * @retval None
  120.   */
  121. void SystemClock_Config(void)
  122. {
  123.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  124.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  125.  
  126.   /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  127.   * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  128.   */
  129.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  130.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  131.   RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  132.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  133.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  134.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  135.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  136.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  137.   {
  138.     Error_Handler();
  139.   }
  140.  
  141.   /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  142.   */
  143.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
  144.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  145.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  146.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  147.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  148.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  149.  
  150.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  151.   {
  152.     Error_Handler();
  153.   }
  154. }
  155.  
  156. /* USER CODE BEGIN 4 */
  157.  
  158. /* USER CODE END 4 */
  159.  
  160. /**
  161.   * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  162.   * @retval None
  163.   */
  164. void Error_Handler(void)
  165. {
  166.   /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  167.   /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  168.   __disable_irq();
  169.   while (1)
  170.   {
  171.   }
  172.   /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
  173. }
  174.  
  175. #ifdef  USE_FULL_ASSERT
  176. /**
  177.   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  178.   *         where the assert_param error has occurred.
  179.   * @param  file: pointer to the source file name
  180.   * @param  line: assert_param error line source number
  181.   * @retval None
  182.   */
  183. void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
  184. {
  185.   /* USER CODE BEGIN 6 */
  186.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
  187.      ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  188.   /* USER CODE END 6 */
  189. }
  190. #endif /* USE_FULL_ASSERT */

 

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