【零基础学STM32】CubeMX+HAL配置PWM小灯

通用定时器的简单应用

• 项目简介
• 简单原理介绍
• • 简单寄存器简介
  • PWM波原理
• CubeMX 配置&相应工程代码
• 效果展示
• 出现的问题
• 补档

项目简介

本次小实验基于STM32F429IGT6开发板，通过对通用定时器的使用，达到以下实验目标：
输出PWM波，使得LED对应亮度，实现半呼吸灯
本文参考书为王维波老师的《STM32Cube高效开发教程 基础篇》最近高级篇已经出版 感兴趣的小伙伴可以支持一波
本文参考链接：野火-高级定时器

简单原理介绍 简单寄存器简介

在F4系列中，通用定时器指的是TIM2-5 & TIM9-14,其中TIM2-5有4个捕获/比较通道，可以实现外部时钟信号驱动，而TIM9-14只有1/2个通道，因为只能使用内部时钟信号。

1个通道的还没有内部触发输入，也就不能使用从模式与其他定时器串联。

以2-5框图为例

定时器内部时钟信号CK_INT，其源来自APB1/APB2，如果设置为从模式，还可以使用别的定时器输出信号作为自己的输入信号。

其中TIM9-11挂载在APB2,TIM12-14挂载在APB1
通过多项选择器，触发控制器输出CK_PSC信号，用于控制定时器复位，使能，计数等等
PSC经过PSC预分频处理（1~65536分频），进入CNT计数器（2-5 32位，9-12 16位，2-5还可以设置递增或递减计数，默认为递增计数），定时器运行时修改PSC分频值，需要下一个UEV事件到来之后才能修改
其上有ARR自动重装载寄存器，用来调控计数周期，有影子寄存器，通过ARPE的0/1来确定是否使用影子寄存器，即0时不适用，ARR写入新值立即生效；1时在UEV事件之后才更新影子寄存器中ARR写入的新值，UEV才生效。

CNT,PSC,ARR构成定时器的时基单元，其控制位有：
TIMx_CR1 ->CEN位使能寄存器，1时经过1周期，CK_CNT工作，0时不工作
TIMx_EGR ->UG通过软件模式产生一次更新时间，在经历一个CK_CNT一个脉冲，产生UEV并自动复位UG，计数器值清零重新计数
更多介绍详见参考手册，这里就不多赘述了

PWM波原理

PWM：脉冲宽度调制，即具有一定占空比的信号，对模拟电压进行数字编码，根据数电的知识，可以用施密特触发器产生（原理相似而已）
原理图如图所示

通过设置捕获/比较寄存器CCR的值和ARR的值，就可以实现占空比的调节
注：书中给出的是CNT 具体极性需要配置输出模式：
PWM模式1－ 在向上计数时，一旦TIMx_CNT 无效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否
则为有效电平(OC1REF=1)。

PWM模式2－ 在向上计数时，一旦TIMx_CNT 有效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电
平

CubeMX 配置&相应工程代码

新建新工程，配置时钟树，HCLK=168MHz
查原理图可知LED接在PB1引脚，所以需要通过PB1引脚输出PWM配置小灯即可。

cube显示PB1引脚PWM通过PWM3通道4配置，故在timers-tim3选择，时钟源选择内部时钟源（因为挂载在APB1,时钟频率=APB1总线频率/PSC+1）APB1此时为84MHz，所以配置PSC=84-1；ARR配置为1000-1，表示1000*1/1M为一个周期1ms。

如图所示

开启TIM2定时器，与TIM3配置几乎相同，开启中断，并配置NVIC抢占优先级为3,（如果你的cubemx也存在默认滴答定时器优先级为15，需要手动调回0，否则会有很多麻烦）。

生成工程即可，一定要全英文路径。

首先开启TIM2,并打开TIM3的PWM波

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); 
  HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_4);
  /* USER CODE END 2 */

通过配置中断回调函数
HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
具体代码如下：

/* USER CODE BEGIN PFP */
	int a=0;
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim==&htim2)
	{
	  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_4,a);
		a++;
		if(a>999-1) 
		a=0;	
	}
}

注意：a一定要是外部定义的而不是回调函数中定义的，否则会出现没反应的问题
以及：a>999可能会导致小小的溢出，所以减了1，防止溢出
这里默认的是PWM1输出，也就是CNT 效果展示

小灯最开始最亮，最后变最暗，然后瞬间变得最亮。

因为小灯低电平有效所以最开始是最亮的

出现的问题

这个实验过于简单，只需要记住几个关键点就可以完成试验。

最近开学了在家隔离没法返校，本人也是刚入门的菜鸟。

我会基本每天都有新东西更新，如果觉得有点帮助的话请为我点赞哦~
呼吸灯会在下个小实验里面更新更完整的 以及一些pwm的别的用法~

补档

2022.4.1
完善了完整呼吸灯 代码如下：

void PWM_UpAndDowm(void)
{
	if(flag == 1)
	{
		a++;
		if(a>999){
			a= 999;
			flag =0;
		}
	}
	else{
		a--;
		if(a<=0){
			a=0;
			flag =1;
	}
	
}
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_4,a);
}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim==&htim2)
	{
		PWM_UpAndDowm();
	}
}

参数都不变 注意的地方是调用和嵌套的先后顺序 以及标志位