STM32F103C8T6-PWM +滤波 + 按键步进输出指定电平

一、题目

利用PWM+滤波输出指定电平（使用PA1引脚），按键步进0.1V。

二、CubeMX 配置

设置 PA0 为按键输入，默认下拉，一端接 3.3V，这样检测到高电平的时候，就是按键按下的时候。

占空比等于 高电平持续时间 除以
$$duty=\frac{CCR}{ARR+1}$$

三、代码编写

定义

/* USER CODE BEGIN PD */
#define VMAX          3.3f      // 例如板上供电是 3.3V
#define VOLTAGE_STEP  0.1f      // 按键每次步进 0.1V
#define VOLTAGE_MAX   3.3f      // 输出电压上限，和 VMAX 相同也可以
/* USER CODE END PD */

/* USER CODE BEGIN PV */
static float currentVoltage = 0.0f;   // 记录当前的目标电压
static uint32_t pwmPeriod = 100 - 1; // 自动重装载定时器的计数周期 ARR
/* USER CODE END PV */

主循环

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
  /* USER CODE END 2 */
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port, KEY_Pin) == GPIO_PIN_SET){
			HAL_Delay(20); //延时消抖
			if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port,KEY_Pin) == GPIO_PIN_SET){//再次判断按键是否按下
					currentVoltage += VOLTAGE_STEP; // 电压步进
					if (currentVoltage > VOLTAGE_MAX){ // 如果超过 3.2V,回到 0
						currentVoltage = 0.0;
					}
					
					float duty = currentVoltage / VMAX; // 计算占空比
					
					if (duty > 1.0f) duty = 1.0f;
					if (duty < 0.0f) duty = 0.0f;
					
					uint32_t ccr = (uint32_t)(duty * pwmPeriod);
					
					__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, ccr);
							
				}
				while (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port, KEY_Pin) == GPIO_PIN_SET);//按键是否松开
		}
    /* USER CODE END WHILE */

四、其他注意点

• 例如，本文中的 duty 变量在 debug 的时候显示 not in scope，添加 __IO 修饰不起作用，修改优化等级：
• CubeMX 的文件名不能有加号
• 如果 CubeMX 打开是空白，可能是这部分需要上拉
• 在 PWM 输出接 10kOhm 和 22nF 的低通滤波器。

五、实验现象：

原始占空比 50%

更改占空比

滤波之后没有毛刺