【STM32学习】PWM学习，（二）驱动LED呼吸灯_pwm驱动led呼吸灯

        上文学习了PWM的基本概述，和PWM的各种参数，本文 学习使用PWM信号去驱动LED实现呼吸灯的效果。

 1、PWM驱动LED呼吸灯

1.1介绍

目标：单片机输出一个PWM信号，驱动LED呼吸亮灭。PWM占空比高，则LED更亮；PWM占空比低，则LED更暗；

如下图为实物连接图，在PA0引脚输出PWM信号。

1.2程序运行思路分析：

1）打开时钟（TIM和GPIO的时钟）

2）初始化GPIO（指定某个引脚输出PWM信号）

3）初始化定时器时基单元，（为了设置定时器参数，如频率，计数模式，ARR自动重装值，PSC预分频器等）

4）初始化定时器输出比较，（配置某个定时器的某个通道，模式，极性，使能，和CCR捕获比较寄存器）

5）开启定时器

6）函数调用

1.3程序

下图的程序为输出50%占空比PWM 信号。使用时，直接在主函数，调用PWM_Init ();

void PWM_Init (void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd (RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 100-1;      //ARR
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 720-1;    //PSC
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);	
	
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 50;   //CCR   ，ARR,PSC，CCR，共同设置PWM的占空比
	TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}

若要设置不断更改PWM占空比，则需要调用更改CCR的函数TIM_SetCompare1，

然后再在主函数中调用函数，写入自己想要的值，

如：在主函数中调用，功能为，更改CCR 的值从小变大，再从大变小，不断循环。

运行LED效果：变亮变暗不断循环，实现呼吸灯效果

void PWM_SetCompare(uint16_t Compare1)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2,Compare1);
}
 
//以上是调用的函数
//下面可以在主函数中调用，功能为，更改CCR 的值从小变大，再从大变小，不断循环
while(1)
	{
		
		for (i=0;i <= 100;i++)
		{
			PWM_SetCompare(i);
			Delay_ms(10);
		}
		for (i=0;i <= 100;i++)
		{
			PWM_SetCompare(100-i);
			Delay_ms(10);
		}
		
	}
 

2、程序功能解释

2.1、PWM输出流程图

系统时钟频率出来，经过预分频器和自动重装器，可输出固定频率的信号，

设计计数模式，如图中的向上计数模式，从0计数到ARR，再自动重装为0，不断循环。

当经过比较器的时候，比较计数值CNT与CCR的值，选择比较的模式（PWM1和PWM2），如PWM1模式：CNT<CCR，则输出高电平。

如此经过比较器后，就输出高低电平不同宽度的PWM波形了。

2.2、PWM占空比计算

计算PWM占空比的计算方式为：如图为输出50%PWM信号，1KHZ。

2.3、时基单元初始化函数

TIM_TimeBaseInit函数，TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体参数有：

TIM_Prescaler，预分频器值，也就是PSC值。

TIM_CounterMode，计数模式，一般为向上计数模式，

TIM_Period，自动重装值,ARR.

TIM_ClockDivision，预分频，多少分频，对72MHZ的频率进行除法，一分频则不变。

TIM_RepetitionCounter，不太理解，给的是0

2.4输出比较初始化函数

 以上函数是用来配置输出比较模块的，每个函数对应一个定时器的通道，配合结构体使用。

TIM_OCInitTypeDef，结构体参数有：

TIM_OCMode：输出比较模式，PWM应用中就PWM1和PWM2两种模式，其他有冻结/有效/无效/反转等用不到的模式。

TIM_OutputState：输出使能

TIM_OutputNState：输出失能

TIM_Pulse：比较器值CCR， 0x0000 and 0xFFFF之间的值。

TIM_OCPolarity：极性，TIM_OCNPolarity_High，TIM_OCNPolarity_Low 

TIM_OCNPolarity：同上

TIM_OCIdleState：未理解，没用到

TIM_OCNIdleState：未理解，没用到

如上面几个在程序中未用到的参数，就可以调用函数TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);，给他们统一赋初始值。

下图为输出比较模式的详解图：

2.5设置CCR值

以上函数是用来更改占空比的，调整CCR的值来改变占空比，

参考：

PWM原理 PWM频率与占空比详解

PWM详解（嵌入式学习）

STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕