嵌入式系统学习笔记之“定时器呼吸灯”——STM32(六)

目录

一、 实验目的：

二、实验原理

2.1 定时器原理：

2.2 PWM原理：

2.3STM32定时器PWM的工作原理

2.4PWM与LED呼吸灯的关系

三、实验步骤

3.1 准备工作：

3.2 硬件连接：

3.3 编写代码：

3.4 烧录程序：

3.5 调试和测试：

四、实验代码

          4.1 main.c

 4.2 timer.c（由于用到定时器3，我用timer命名，可以根据自己习惯）

 4.3 timer.h

 4.4 led.c

五、实验结果展示

六、心得体会

---

一、 实验目的：

本实验旨在通过使用定时器和PWM（脉冲宽度调制）技术实现一个呼吸灯效果。具体目的包括：

• 熟悉定时器的基本原理和使用方法。
• 理解PWM技术的概念和应用。
• 实现一个呼吸灯效果，即LED逐渐由暗变亮再由亮变暗的过程。

二、实验原理

2.1 定时器原理：

        定时器是一种用来产生精确时间间隔的硬件模块，通常由一个计数器和一个预分频器组成。计数器用来计数时钟信号的脉冲次数，而预分频器用来控制计数器的计数速率，从而实现不同的时间延迟和周期。（定时器详细介绍可以参考我前几篇的介绍）

        在本实验中，我们将使用定时器来生成一个固定频率的中断信号，以便控制PWM的占空比，从而实现呼吸灯效果。

2.2 PWM原理：

        PWM（Pulse Width Modulation）即脉冲宽度调制，简称脉宽调制。PWM技术是一种通过调整信号的占空比来控制输出信号的平均功率的方法。PWM信号周期性地在高电平和低电平之间切换，其占空比表示高电平所占的时间比例。在本实验中，我们将使用PWM技术来控制LED的亮度。通过调整PWM的占空比，我们可以实现LED逐渐由暗变亮再由亮变暗的过程，从而达到呼吸灯的效果。

        这是时钟线，但是这个时钟线50%是0V，50%是5V，所以这个占空比是50%，而下面的这张图就是不同的占空比，还有在讲一下什么是占空比,占空比就是高电平的长度除于总长度乘于百分之百，得到的就是占空比。

2.3STM32定时器PWM的工作原理

        STM32的定时器除了TIM6和TIM7，其他定时器都可以用来产生PWM输出；高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生多达7路的PWM输出；通用定时器能同时产生多达4路的PWM输出；STM32中每个定时器有4个输入通道：TIMx_CH1~TIMx_CH4；每个通道对应1个捕获/比较寄存器TIMx_CRRx，将寄存器值和计数器值相比较，通过比较结果输出高低电平，从而得到PWM信号；脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。

        在PWM的一个周期内，定时器从0开始向上计数，在0-t1时间段，定时器计数器TIMx_CNT值小于TIMx_CCRx值，输出低电平；在t1-t2时间段，定时器计数器TIMx_CNT值大于TIMx_CCRx值，输出高电平；当定时器计数器的值TIMx_CNT达到ARR时，定时器溢出，重新从0开始向上计数，如此循环。
                        
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_52411606/article/details/122724221

2.4PWM与LED呼吸灯的关系

我们学过物理的同学应该知道，我们的占空比越大，做的功就越大，所以LED灯就越亮，反之，一样的原理。就像我们学过的物