定时器与PWM

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#单片机 #stm32 #嵌入式硬件

定时器与PWM

一、定时器任务
二、 LED呼吸灯
三、总结与心得体会
- 1.使用定时器实现多任务并发运行的优点：
- 2.PWM原理

任务要求：

之前作业中的延时功能都是通过循环、delay/Hal_delay函数等实现，本次作业通过定时器Timer方式实现时间的精准控制，相当于给CPU上了一个闹钟，CPU平时处理其它任务，当定时时间到了以后，处理定时相关的任务。请设置一个5秒的定时器，每隔5秒从串口发送“hello windows！”；同时设置一个2秒的定时器，让LED等周期性地闪烁，实现一个多任务并发运行的功能。思考，如果不采用定时器，如何同时完成上面两个周期性任务？
使用TIM3和TIM4，分别输出一个PWM波形，PWM的占空比随时间变化，去驱动你外接的一个LED以及最小开发板上已焊接的LED（固定接在 PC13 GPIO端口），实现2个 LED呼吸灯的效果。

一、定时器任务

1.项目创建

选择我们所需要的芯片
在这里插入图片描述
配置RCC

配置SYS

配置GPIO端口

配置定时器TIM2

配置定时器TIM3

配置NVIC

配置优先级

配置USART

配置时钟

之后点击Project Manager进行配置

最后生成代码

2.编写代码

在图示位置添加代码

	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

在这里插入图片描述
串口发送代码
在图示位置添加代码

uint8_t hello[20]="hello windows！\r\n";

在这里插入图片描述
定时中断回调代码
在图示位置添加代码

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	static uint32_t time_cnt =0;
	static uint32_t time_cnt3 =0;
	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		if(++time_cnt >= 400)
		{
			time_cnt =0;
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_3);
		}
	}
	if(htim->Instance == TIM3)
	{
		if(++time_cnt3 >= 1000)
		{
			time_cnt3 =0;
    HAL_UART_Transmit(&huart1,hello,20,100000);
		}
			
	}
}

在这里插入图片描述

3.连接元器件

按照下图安装元器件
在这里插入图片描述

4.实验结果

定时器1

定时器2

5.不使用定时器的实现方法

如果不使用定时器，可以通过以下方法实现两个周期性任务：

循环计数法：
使用一个全局变量作为计数器。
在主循环中，每次循环增加计数器。
当计数器达到5秒对应的值时，发送串口数据，并重置计数器。
当计数器达到2秒对应的值时，切换LED状态，并重置计数器。

操作系统调度：
使用一个简单的实时操作系统（如FreeRTOS）来管理任务。
创建两个任务，一个任务负责发送串口数据，另一个任务负责LED闪烁。
操作系统负责调度这两个任务，确保它们按周期执行。

二、 LED呼吸灯

1.项目创建

选择我们所需要的芯片
在这里插入图片描述
配置RCC

配置SYS

配置定时器TIM3

配置定时器TIM4

配置时钟

配置项目

之后生成代码

2.代码编写

打开生成的keil文件
定义全局变量
在图示位置输入代码

uint16_t pwm=0;   //占空比

在这里插入图片描述
打开PWM通道
在图示位置添加代码

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1); 
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_1);

在这里插入图片描述
在while中写入代码

while (pwm< 500)
	  {
		  pwm++;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwm);  
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_1, pwm);  			
		  HAL_Delay(1);
	  }
	  while (pwm)
	  {
		  pwm--;
		  __HAL_TIM_SetCompare(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwm);    
       __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_1, pwm);  
			
		  HAL_Delay(1);
	  }
	  HAL_Delay(200);