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STM32 :用PWM的方法实现荧火虫灯

STM32 :用PWM的方法实现荧火虫灯

点击数:7258 次   录入时间:03-04 12:01:16   整理:http://www.55dianzi.com   电脑-单片机-自动控制

     要用Timer的PWM功能来实现荧火虫灯。当然还是找一个现成的例子来作个修改,这回要用到的例子在这里。

      1.jpg

      复制一份到自己练习用的文件夹中,建立工程。

      

      先阅读readme.txt及源程序,了解一些基本信息。

      从程序中可以知道:

      (1) 使用TIM3

      (2) 定时器的时钟频率是36MHz.

      (3) PWM信号的频率是36KHz,这是通过TIM3的ARR来设置的。ARR的值是999,因此PWM的频率是36MHz/(999+1)=36KHz。

      (4) 四个通道的占空比分别由TIM3_CCR1~TIM3_CCR4来确定,算式是:

      (TIM3_CCR1/ TIM3_ARR)* 100

      由此,当PWM的频率是36K时,占空比分辨率接近0.1%。降低频率,可以获得更高的分辨率。

      要完成灯的渐亮和渐灭控制,只要定时改变TIM3_CCR1的值就行了。

      如何改变呢?这里用到STM32提供的系统定时器(SysTICk)

      数据手册中关于这个定时器的描述如下:

      -------------------------------------------------------------

系统时基定时器

      这个定时器是专用于实时操作系统,也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性:

      ● 24位的递减计数器

      ● 自动重加载功能

      ● 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断

      ● 可编程时钟源

      而它的使用方法可以在库提供的例子中找到。

      有一个初始化函数:

      void SysTick_Configuration(void)

      {

      if (SysTick_Config((SystemFrequency) / 10)) //经实际测试发现,除以10是100ms,除以100是10ms,依此类推

      {

      /* Capture error */

      while (1);

      }

      NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);

      }

      这里将其初始化为每100ms产生一次中断。

      将这个函数放在main.c中,在main函数中调用它,即完成初始化工作。在system32_it.c中有中断处理函数。

      void SysTick_Handler(void)

      {}

      原例子中这里没有写代码,可以根据需要自行增加相关代码来处理每100ms时间到的事件。

      代码如下:

      extern uint16_t dutyRatio;

      extern uint8_t ChangDuty;

      void SysTick_Handler(void)

      { static uint8_t Counter;

      if(Counter》16)

      dutyRatio-=62;

      else

      { dutyRatio+=62;

      if(dutyRatio》999)

      dutyRatio=999;

      }

      if(++Counter》=32)

      Counter=0;

      ChangDuty=1;

      }

      这里定义了两个变量,一个是dutyRatio,用来控制占空比的变化。它在main.c中定义,并初始化为6。初始化TIM3_CH1通道时使用该变量。

      22

      每次中断则视情况增加或者减少,每次变化的量是62。在SysTick_Handler函数中,定义了一个static型的变量Counter,它的值在 0~31之间变化。当其值在0~15之间时,dutyRatio每次加1,这样一共是加16次,即其最终的值是:6+16*62=998,正好比ARR的值小1。当Counter的值在16~31之间变化时,dutyRatio每次减62。这样,dutyRatio的值始终在6~998之间变化,对应的是占空比在:

      6/999*100%=0.6% ~ 998/999*100%=99.89% 之间变化。

      ChangDuty是一个标志,用途是通知main函数,占空比已发生变化,要求更新CCR1。Mina函数的处理如下:

      while (1)

      { if(ChangDuty==1)

      {

      TIM3-》CCR1=dutyRatio;

      ChangDuty=0;

      }

      }

      在用软件仿真时,执行到TIM3-》CCR1=dutyRatio;时,外围部件中的相应值并没有立即变化。目前还没有弄清楚是调试器的问题还是确实不立即发生变化。

      1副本.jpg

      使用硬件来测试,由于我手边的板子TIM3_CH1上没有接LED,所以就看不出灯亮的效果了,不过,不要紧,还有示波器。将程序下载入FLASH后运行,观察GPIOA.6,可以看到非常漂亮的波形。用万用表电压档测该引脚的电压,可以看到电压平稳地上升和下降。所以,我有些怀疑上面提到的那个CCR1没有立即变化仅仅只是调试器的问题。//蓝色的字这个不对,下面有说明。

二、用PWM生成正弦波

      有了PWM,自然就可以用PWM的方法生成正弦波了。下面生成500Hz正弦波的方法参考自张明峰的《PIC单片机入门与实践》

      每个正弦波分成四个像限,每个像限16点,共64点,每点出现2个PWM周期,故PWM的周期为:2ms/128=156.25us,频率为64KHz。

      TIM3 Frequency = TIM3 counter cLOCk/(ARR + 1)

      倒过来:

      ARR=TIM3 Counter Clock/TIM3 Frequenc - 1 =562.5-1 =561

      如果取ARR的值是561的话,那么实际的频率是64.056KHz,即最终生成为的正弦波频率是:500.4Hz

      有了ARR,占空比就取决于CCR1的值了,使用EXCEL可以方便地计算出第一象限的16个点的数据:

      280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559

      有了第一象限,其他象限都可以镜像生成了。具体方法请看源程序。

      要用上面的例子修改,还需要做一些工作。

      前面是在SysTick中做出标志,然后在主程序中修改CCR1的值,现在不行了,肯定会有时间的误差,不能这做么,要在PWM输出后修正,这样就要在PWM波形输出时产生中断。因此,需要在main函数中增加以下这个函数。

      1.jpg

      这个函数哪里来的呢,很简单,从timebase工程中中抄来的然后将TIM2改成TIM3就行了^_^。然后在main函数中调用它。

      注意,还需要打开stm32f10x_conf.h文件,将下面:

      44

      蓝色框里面的包含文件给“解放”出来。当然,同时要把库中的misc.c源程序文件加入工程中来。否则,编译是通不过的。

      为了让通道1可以产生中断,还需要做一件事,就是下面蓝色的部分。

      /* TIM IT enable */

      TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE);

      //也是从TIMEBASE工程中抄来,再将TIM2改成TIM3的。

      /* TIM3 enable counter */

      TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

      现在该到stm32f10x_it.c中去了,增加一个中断处理函数:

      uint16_t sinTab[]={280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559};

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