板子：野火指南者
芯片：STM32f103VET6
PWM通道：TIM3的通道1和通道3
GPIO：PA6和PB0

前言

本文主要講需要怎么做，簡要講解原理，提供全部代碼，有利于快速上手。

一、PWM輸出1kHz方波的實現(xiàn)

1.選一個可以輸出PWM的GPIO

打開STM32f103VET6的芯片數(shù)據(jù)手冊，打開目錄Pinouts and pindescriptions——High-density STM32F103xC/D/E pin definitions，如圖所示。

這里選擇可以復(fù)用為TIM3通道1的PA6，如圖所示。

2.寫代碼：初始化GPIO

打開GPIOA的時鐘和復(fù)用時鐘，初始化PA6為復(fù)用推挽輸出。

static void TIM3_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//打開GPIO時鐘和復(fù)用時鐘
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;							//配置為復(fù)用推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

3.配置定時器模式

簡要介紹一下部分參數(shù)。

首先是時基初始化結(jié)構(gòu)體的TIM_Period，它代表定時器的計數(shù)周期，即時鐘跳動多少次后溢出，這里賦值為1000-1。

其次是時基初始化結(jié)構(gòu)體的TIM_Prescaler，它代表定時器的預(yù)分頻系數(shù)，定時器的時鐘是72MHz，所以這里填72-1，所以TIM3的時鐘為72÷72=1MHz，時鐘周期為10^-6s，那么一個計數(shù)周期需要10^-6x1000=10^-3s，即頻率為10³Hz=1kHz。

最后是輸出比較初始化結(jié)構(gòu)體的TIM_Pulse，它代表比較值，在PWM模式1下，當(dāng)定時器的計數(shù)值小于比較值時輸出有效電平，例程中有效電平是低電平(TIM_OCPolarity_Low)，這里設(shè)置比較值為500，而定時器的計數(shù)周期為1000，當(dāng)計數(shù)值小于比較值500時輸出低電平，大于500時輸出高電平，而計數(shù)周期為10^-3s，因此生成了頻率為1kHz、占空比為50%的方波。

static void TIM3_Mode_Config(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1);       				//當(dāng)定時器從0計數(shù)到 TIM_Period+1 ，為一個定時周期
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (72-1);	    			//設(shè)置預(yù)分頻
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1 ;		//設(shè)置時鐘分頻系數(shù)：不分頻(這里用不到)
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  	//向上計數(shù)模式
  	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;	    		//配置為PWM模式1
  	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//使能輸出
  	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500;				 			//設(shè)置初始PWM脈沖寬度為0	
  	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;  	  	//當(dāng)定時器計數(shù)值小于比較值時為低電平

  	TIM_OC1Init ( TIM3, &TIM_OCInitStructure );	 					//使能通道，通道幾就是OCx，例如通道2就是TIM_OC2Init
	

  	TIM_OC1PreloadConfig ( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );			//使能預(yù)裝載	

  	TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);			 					//使能TIM重載寄存器ARR

  /* TIM3 enable counter */
  	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

4.下載程序觀察現(xiàn)象

二、呼吸燈的實現(xiàn)

如果我們用PWM來控制LED，在一段波形中高電平占比越多，人眼看到LED就越亮，我們只要不停的改變高電平的占比，LED就會一會變亮一會變暗，就形成了呼吸燈。呼吸燈的編程要點就是使用定時器中斷，實現(xiàn)每隔一定時間就進入中斷改變PWM的比較值，使輸出波形占空比不斷變化。
這里我們選擇可以復(fù)用為TIM3的通道3的PB0控制LED。

1.計算獲取PWM數(shù)據(jù)表

既然要在中斷里經(jīng)常改變PWM的占空比，總不可能實時計算吧，肯定需要提前計算好放入STM32中，需要時直接調(diào)用即可，我們可以采樣在[0,10)范圍下的2^x和(10,20)2^(20-x)，在函數(shù)上取100個點。

編寫c語言函數(shù)如下。

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
	float i = 0;
	int indexWave[100], x=0;
	for(i=0;i<10;i+=0.2)
	{
		indexWave[x++]=(int)(pow(2,i));
	}
   for (x=0;x<=50;x++)
   {
	   printf("%d, ", indexWave[x]);
   }
	printf("\r\n");
	x=50;
   for(i=10;i<20;i+=0.2)
	{
		indexWave[x++]=(int)(pow(2,(20-i)));
	}
   for (x=51;x<100;x++)
   {
	   printf("%d, ", indexWave[x]);
   }

   return 0;
}

將打印出來的數(shù)據(jù)存入STM32。

2.初始化GPIO

同上

static void TIM3_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

3.配置NVIC

	NVIC_InitTypeDef NVIC_Initstructure;
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
	
	NVIC_Initstructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
	NVIC_Initstructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_Initstructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_Initstructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	
	NVIC_Init(&NVIC_Initstructure);

4.配置TIM3模式

TIM_Period配置為1024-1，與PWM數(shù)據(jù)最大值相同。

	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1024-1);       				//當(dāng)定時器從0計數(shù)到 TIM_Period+1 ，為一個定時周期
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (72-1);	    			//設(shè)置預(yù)分頻
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1 ;		//設(shè)置時鐘分頻系數(shù)：不分頻(這里用不到)
  	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  	//向上計數(shù)模式
 	 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;	    		//配置為PWM模式1,CNT比比較值小為有效電平
  	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//使能輸出
  	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500;				 			//設(shè)置初始PWM脈沖寬度為0	
  	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;  	  	//當(dāng)定時器計數(shù)值小于比較值時為低電平

  	TIM_OC3Init ( TIM3, &TIM_OCInitStructure );	 					//使能通道, 通道幾就是OCx，例如通道2就是	TIM_OC2Init
	

  	TIM_OC3PreloadConfig ( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );			//使能預(yù)裝載	

  	TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);			 					//使能TIM重載寄存器ARR

  /* TIM3 enable counter */
  	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
	
	TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
	
	TIM3_NVIC_Config();

總結(jié)

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到了這里，關(guān)于STM32實現(xiàn)PWM輸出頻率1kHz占空比50%的方波和呼吸燈的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！