【STM32】HAL库——定时器PWM输出

前期准备：

1. STM32CubeMX
2. STM32RCT6核心板
3. IDE Keil（MDK-ARM）
   

STM32CubeMX部分

1. 配置时钟

选择STM32F103RCTx系列芯片，配置时钟的同时会自动配置IO口引脚

将HCLK设置为最大频率72MHz

2.配置PWM

脉冲宽度调试（PWM）：脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

STM32F1系列中：
高级定时器：TIM1、TIM8
通用定时器：TIM2、TIM3、TIM4、TIM5
基本定时器：TIM6、TIM7

STM32的每个通用定时器都有独立的4个通道可以用来作为：输入捕获、输出比较、PWM输出、单脉冲模式输出等

STM32的定时器除了TIM6和TIM7（基本定时器）之外，其他的定时器都可以产生PWM输出。其中，高级定时器TIM1、TIM8可以同时产生7路PWM输出

原理讲解

向上计数模式：

• 当CNT<CCRx时，TIMx_CHx通道输出低电平
• 当CNT>CCRx时，TIMx_CHx通道输出高电平

一个PWM周期：

0~t1：CNT<CCRx，输出低电平
t1~t2：CNT>CCRx，输出高电平
t2：当CNT到达ARR时，定时器溢出，CNT归0，一个PWM周期结束

每个定时器有4个通道，每个通道都有一个捕获比较寄存器（即获取CNT的值，与CCRx进行比较），通过比较输出高低电平，以此来实现对脉宽的调制（PWM）
TIMx_ARR寄存器确定PWM频率
TIMx_CCRx寄存器确定占空比

PWM工作模式：

• PWM模式1（向上计数）： 计数器从0加到ARR（自动重装载值），计数器溢出，然后计数器归为0，继续加循环
• PWM模式1（向下计数）： 计数器从ARR（自动重装载值） 减到0，计数器溢出。然后计数器归为ARR，继续减循环

PWM输出模式：

• PWM模式1： 在向上计数时，当CNT<CCRx时通道x为有效电平，当CNT>CCRx时通道x为无效电平； 在向下计数时，当CNT>CCRx时通道x为无效电平，当CNT<CCRx时通道x为有效电平
• PWM模式2： 在向上计数时，当CNT<CCRx时通道x为无效电平，当CNT>CCRx时通道x为有效电平； 在向下计数时，当CNT>CCRx时通道x为有效电平，当CNT<CCRx时通道x为无效电平
• 有效电平可以是高电平也可以是低电平，具体得看CCER寄存器的CC1P位的值来确定。
  CC1P=0 ： 有效电平为高
  CC1P=1 ： 有效电平为低
  CC1P=0，向上模式时，当CNT<CCRx时，输出电平为高
  CC1P=1，向上模式时，当CNT<CCRx时，输出电平为低

这里以TIM1_CH1 PA8举例

点击PA8，选择TIM1_CH 1

• Internal Clock（内部时钟）
• 通道1选择：PWM Generation CH1（PWM输出通道1）
• Prtscaler (定时器分频系数) : 71
• Counter Mode(计数模式)：Up(向上计数模式)
• Counter Period(自动重装载值) : 999
• CKD(时钟分频因子) ：No Division （不分频 ）
• auto-reload-preload(自动重装载) : Enable （使能）
  
• Mode ：PWM模式1
• Pulse(占空比值) ：0
• Fast Mode PWM脉冲快速模式（没啥用） ：不使能
• PWM 极性（有效电平）： 设置为高电平

PWM频率：
ω =Tclk / ((arr+1)*(psc+1)) （单位Hz）

• arr计数器值
• psc预分频值
• Tclk时钟频率

例：Tclk=72Mhz，arr=71，psc=499.
ω=72000000/36000 = 2000Hz = 2KHz

占空比：
占空比 = CCRx / arr （单位%）
CCRx是可以预设的值

例：CCRx=100，arr=499
占空比≈20%

3. 工程生成

工程管理依旧是这几个选项，然后GENERATE CODE，STM32CubeMX部分完成。

MDK 5部分

在main.c文件添加变量

 /* USER CODE BEGIN 1 */
uint16_t pwm=0;   //占空比
 /* USER CODE END 1 */

然后开启PWM的通道1

 /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);  //开启PWM通道1
 /* USER CODE END 2 */

接着在while（1）写入代码

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  while (pwm< 499)
	  {
		  pwm++;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwm);    //通过修改比较值来改变占空比
//		  TIM3->CCR1 = pwmVal;    可通过操作寄存器来控制CCR1的值
	  }
	  while (pwm)
	  {
		  pwm--;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwm);    //通过修改比较值来改变占空比
//		  TIM3->CCR1 = pwmVal;    可通过操作寄存器来控制CCR1的值
		  HAL_Delay(1);
	  }
	  HAL_Delay(200);
	}
  /* USER CODE END 3 */

编译下载时需要选择相对应的下载器，勾选以下

运行即可

本期工程文档——>Gitee