HAL+Cube MX 学习之PWM

最新推荐文章于 2025-04-23 17:08:18 发布
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分类专栏： HAL＋Cube MX　stm32开发 文章标签： stm32 HAL Cube MX
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记录HAL库＋Cube MX的学习过程，不定期更新……

一、PWM’s introduction

PWM（Pulse width modulation脉冲宽度调制）是一种** 用数字信号控制模拟信号** 的一种技术，通过产生的高低电平（矩形波）来控制引脚的输出，从而可以控制lcd的亮与灭等，PWM是stm32定时器的一个重要应用，本文以产生一个频率为10kHz，占空比为20%为例说明。

二、Clock Configuration

首先进行时钟的配置，如图，在System view界面点击RCC进入时钟设置（与时钟有关的设置都在RCC中，不论是Cube MX或是库函数开发），HSE（外部高速时钟）选择Crystal/Ceramic Resonator（水晶/陶瓷 谐振器，可理解为时钟来源选择为外部晶振）（后续文章中可能会有关于晶振的学习记录，敬请期待！）
在这里插入图片描述
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现在就可以将时钟频率设置为最大，stm32f103RC频率最大为72M。如果时钟来源不选择

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### 使用STM32CubeMX配置STM32以控制步进电机 #### 准备工作 为了成功配置STM32来控制步进电机，需准备好必要的硬件组件和软件环境。所需材料包括但不限于STM32开发板（如STM32F103C8T6）、步进电机（例如28BYJ-48）、步进电机驱动模块（如ULN2003），以及面包板和连接线等辅助设备[^2]。 #### 创建新项目并设置MCU参数 启动STM32CubeMX应用程序，在初始界面点击“New Project”，选择对应的STM32型号作为目标单片机。完成之后进入主窗口，这里可以对系统的各个外设进行详细的设定。 对于步进电机控制系统而言，主要关注的是GPIO引脚分配给步进电机的方向控制与脉冲输入；同时也要注意时钟树的合理规划以满足后续操作频率的需求[^1]。 #### 定义PWM信号源及时序参数 为了让STM32能够向步进电机发送精确的速度指令，通常会利用内置定时器产生的PWM波形来进行调制。因此，在此阶段应该挑选合适的通用定时器资源，并将其通道映射至特定的I/O端口上用于输出PWM信号。此外还需指定周期长度、占空比范围等相关属性以便于后期编程处理[^4]。 #### 初始化代码生成 当所有的硬件抽象层(HAL)库函数都已正确关联后，就可以让STM32CubeMX自动生成初始化代码框架了。这一步骤不仅简化了底层寄存器的操作流程，同时也提供了丰富的API接口供开发者灵活运用。保存工程文件并导出为兼容IDE的工作空间形式，比如STM32CubeIDE所支持的标准格式。 ```c // 示例：初始化TIM2 PWM 输出 __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 79; htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = 999; // 设置最大计数值 if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK){ Error_Handler(); } ``` #### 编写控制逻辑 最后就是根据具体的业务场景设计合理的运动轨迹算法，例如直线加速/减速过程中的速度变化规律计算等。这部分往往涉及到较为复杂的数学运算模型构建，但借助现成开源社区分享出来的成熟方案也可以大大缩短研发周期。
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