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STM32 :用PWM的方法實(shí)現(xiàn)熒火蟲(chóng)燈
來(lái)源: 日期:2013-12-5 10:33:16 人氣:標(biāo)簽:
復(fù)制一份到自己練習(xí)用的文件夾中,建立工程。
先閱讀readme.txt及源程序,了解一些基本信息。
從程序中可以知道:
(1) 使用tim3
(2) 定時(shí)器的時(shí)鐘頻率是36mhz.
(3) pwm信號(hào)的頻率是36khz,這是通過(guò)tim3的arr來(lái)設(shè)置的。arr的值是999,因此pwm的頻率是36mhz/(999+1)=36khz。
(4) 四個(gè)通道的占空比分別由tim3_ccr1~tim3_ccr4來(lái)確定,算式是:
(tim3_ccr1/ tim3_arr)* 100
由此,當(dāng)pwm的頻率是36k時(shí),占空比分辨率接近0.1%。降低頻率,可以獲得更高的分辨率。
要完成燈的漸亮和漸滅控制,只要定時(shí)改變tim3_ccr1的值就行了。
如何改變呢?這里用到stm32提供的系統(tǒng)定時(shí)器(systick)
數(shù)據(jù)手冊(cè)中關(guān)于這個(gè)定時(shí)器的描述如下:
-------------------------------------------------------------
系統(tǒng)時(shí)基定時(shí)器
這個(gè)定時(shí)器是專(zhuān)用于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),也可當(dāng)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的遞減計(jì)數(shù)器。它具有下述特性:
● 24位的遞減計(jì)數(shù)器
● 自動(dòng)重加載功能
● 當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí)能產(chǎn)生一個(gè)可屏蔽系統(tǒng)中斷
● 可編程時(shí)鐘源
而它的使用方法可以在庫(kù)提供的例子中找到。
有一個(gè)初始化函數(shù):
void systick_configuration(void)
{
if (systick_config((systemfrequency) / 10)) //經(jīng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn),除以10是100ms,除以100是10ms,依此類(lèi)推
{
/* capture error */
while (1);
}
nvic_setpriority(systick_irqn, 0x0);
}
這里將其初始化為每100ms產(chǎn)生一次中斷。
將這個(gè)函數(shù)放在main.c中,在main函數(shù)中調(diào)用它,即完成初始化工作。在system32_it.c中有中斷處理函數(shù)。
void systick_handler(void)
{}
原例子中這里沒(méi)有寫(xiě)代碼,可以根據(jù)需要自行增加相關(guān)代碼來(lái)處理每100ms時(shí)間到的事件。
代碼如下:
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;
}
這里定義了兩個(gè)變量,一個(gè)是dutyratio,用來(lái)控制占空比的變化。它在main.c中定義,并初始化為6。初始化tim3_ch1通道時(shí)使用該變量。
每次中斷則視情況增加或者減少,每次變化的量是62。在systick_handler函數(shù)中,定義了一個(gè)static型的變量counter,它的值在 0~31之間變化。當(dāng)其值在0~15之間時(shí),dutyratio每次加1,這樣一共是加16次,即其 終的值是:6+16*62=998,正好比arr的值小1。當(dāng)counter的值在16~31之間變化時(shí),dutyratio每次減62。這樣,dutyratio的值始終在6~998之間變化,對(duì)應(yīng)的是占空比在:
6/999*=0.6% ~ 998/999*=99.89% 之間變化。
changduty是一個(gè)標(biāo)志,用途是通知main函數(shù),占空比已發(fā)生變化,要求更新ccr1。mina函數(shù)的處理如下:
while (1)
{ if(changduty==1)
{
tim3-》ccr1=dutyratio;
changduty=0;
}
}
在用軟件仿真時(shí),執(zhí)行到tim3-》ccr1=dutyratio;時(shí),外圍部件中的相應(yīng)值并沒(méi)有立即變化。目前還沒(méi)有弄清楚是調(diào)試器的問(wèn)題還是確實(shí)不立即發(fā)生變化。
使用硬件來(lái)測(cè)試,由于我手邊的板子tim3_ch1上沒(méi)有接led,所以就看不出燈亮的效果了,不過(guò),不要緊,還有示波器。將程序下載入flash后運(yùn)行,觀察gpioa.6,可以看到非常漂亮的波形。用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)該引腳的電壓,可以看到電壓平穩(wěn)地上升和下降。所以,我有些懷疑上面提到的那個(gè)ccr1沒(méi)有立即變化僅僅只是調(diào)試器的問(wèn)題。//藍(lán)色的字這個(gè)不對(duì),下面有說(shuō)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正弦波的方法參考自張明峰的《pic單片機(jī)入門(mén)與實(shí)踐》
每個(gè)正弦波分成四個(gè)像限,每個(gè)像限16點(diǎn),共64點(diǎn),每點(diǎn)出現(xiàn)2個(gè)pwm周期,故pwm的周期為:2ms/128=156.25us,頻率為64khz。
tim3 frequency = tim3 counter clock/(arr + 1)
倒過(guò)來(lái):
arr=tim3 counter clock/tim3 frequenc - 1 =562.5-1 =561
如果取arr的值是561的話,那么實(shí)際的頻率是64.056khz,即 終生成為的正弦波頻率是:500.4hz
有了arr,占空比就取決于ccr1的值了,使用excel可以方便地計(jì)算出第一象限的16個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù):
280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559
有了第一象限,其他象限都可以鏡像生成了。具體方法請(qǐng)看源程序。
要用上面的例子修改,還需要做一些工作。
前面是在systick中做出標(biāo)志,然后在主程序中修改ccr1的值,現(xiàn)在不行了,肯定會(huì)有時(shí)間的誤差,不能這做么,要在pwm輸出后修正,這樣就要在pwm波形輸出時(shí)產(chǎn)生中斷。因此,需要在main函數(shù)中增加以下這個(gè)函數(shù)。
這個(gè)函數(shù)哪里來(lái)的呢,很簡(jiǎn)單,從timebase工程中中抄來(lái)的然后將tim2改成tim3就行了^_^。然后在main函數(shù)中調(diào)用它。
注意,還需要打開(kāi)stm32f10x_conf.h文件,將下面:
藍(lán)色框里面的包含文件給“解放”出來(lái)。當(dāng)然,同時(shí)要把庫(kù)中的misc.c源程序文件加入工程中來(lái)。否則,編譯是通不過(guò)的。
為了讓通道1可以產(chǎn)生中斷,還需要做一件事,就是下面藍(lán)色的部分。
/* tim it enable */
tim_itconfig(tim3, tim_it_cc1, enable);
//也是從timebase工程中抄來(lái),再將tim2改成tim3的。
/* tim3 enable counter */
tim_cmd(tim3, enable);
現(xiàn)在該到stm32f10x_it.c中去了,增加一個(gè)中斷處理函數(shù):
uint16_t sintab[]={280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559};
uint8_t count1,count2; //1.像限計(jì)數(shù)器,其值在0~3之間變化 2.其值在0~31之間變化
void tim3_irqhandler(void)
{
if (tim_getitstatus(tim3, tim_it_cc1) != reset)
{
tim_clearitpendingbit(tim3, tim_it_cc1);
if(count2%2==0) //準(zhǔn)備更新,新的值會(huì)在下一次更新
{ switch(count1)
{ case 0: //象限1
{
tim3-》ccr1= sintab[count2/2];
break;
}
case 1: //象限2
{ tim3-》ccr1=sintab[15-count2/2];
break;
}
case 2: //象限3
{ tim3-》ccr1=560-sintab[count2/2];
break;
}
case 3: //象限4
{ tim3-》ccr1=560-sintab[15-count2/2];
break;
}
default:break;
}
}
}
if(++count2==32)
{ count2=0;
if(++count1==4)
count1=0;
}
}
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