定时器实现pwm波

一只行走的小bug

已于 2024-12-22 20:09:42 修改

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文章标签：单片机嵌入式硬件

于 2024-12-22 19:42:07 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_56577959/article/details/144648496

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在cubemx中配置定时器：

在上方的模式中有4个频道，以1频道举例，选择pwm generation ch1或pwm generation ch1 ch1N，这里的ch1 ch1N表示正常输出和互补输出，可以实现led灯的交替点亮，其实频道中的选项(选项后面的no output表示两种输出都禁止，chx表示只使能正常输出，chxn表示只使能互补输出，chx chxn表示两种输出都使能 )都能输出pwm方波，它们分别对应上图，只不过前面带有pwm的是我们常用的，下方pwm配置中有pwm mode 1和pwm mode 2 。

pwm mode 1表示cnt小于等于ccr输出高电压，否则输出低电压，其中cnt表示计数器中的当前值，它的最大值为arr，arr为cubemx下方配置中的counter period（autoreload register）的值，它储存在一个16位的寄存器中，arr+1是定时周期，这是因为计数器从0开始到arr，ccr表示捕获比较寄存器的值。pwm mode 2表示cnt小于等于ccr输出低电压，否则输出高电压。注意ccr的值在cubemx中没有配置项，需要在代码中配置。

pwm占空比：

占空比：duty=ccr/（arr+1），在pwm mode 1中表示一个周期中有百分之duty输出高电压，在pwm mode 2中表示一个周期中有百分之duty输出低电压。

pwm的周期：

一个周期时间=(arr+1)*定时器加一需要的时间

hal库pwm常用接口：

HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1) //作用：启动pwm的正常输出。

HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1) //作用：启动pwm的互补输出。

__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1) //读计数器cnt的值。

__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1，要写入的值) //写计数器cnt的值。

__HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim1) //读ccr的值。

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1，要写入的值) //写ccr的值。

__HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(&htim1)//读arr的值

__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1,要写入的值)//写arr的值

这里举出一个例题，当灯泡的正极接单片机输出pwm的引脚，负极接地，pwm位模式1时，占空比可以用来替代灯泡亮度。此时想要灯泡亮度y随时间t变化，y和t的关系式为 $y=0.5sin(2\pi t)+0.5$ ，请写出代码实现这一功能。

解答：用占空比替代亮度得 $duty=0.5sin(2\pi t)+0.5$

//导入math包
#include "math.h"

//在main函数中写入如下代码
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1); //启动pwm的正常输出。

HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1); //启动pwm的互补输出。
while(1)
{
float t=Hal_GetTick()*0.001;//Hal_GetTick()用来获取系统启动以来的毫秒数
float duty=0.5*sin(2*3.14*t)+0.5;//计数占空比
uint16_t arr=__HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(&htim1); //获取arr的值
uint16_t ccr=duty*(arr+1)//计数ccr的值
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1，要写入的值) //写ccr的值。
}