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STM32 ：用PWM的方法實現熒火蟲燈
來源： 日期：2013-12-5 10:33:16 人氣：標簽：
復制一份到自己練習用的文件夾中，建立工程。
先閱讀readme.txt及源程序，了解一些基本信息。
從程序中可以知道：
（1） 使用tim3
（2） 定時器的時鐘頻率是36mhz.
（3） pwm信號的頻率是36khz，這是通過tim3的arr來設置的。arr的值是999，因此pwm的頻率是36mhz/（999+1）=36khz。
（4） 四個通道的占空比分別由tim3_ccr1~tim3_ccr4來確定，算式是：
（tim3_ccr1/ tim3_arr）* 100
由此，當pwm的頻率是36k時，占空比分辨率接近0.1%。降低頻率，可以獲得更高的分辨率。
要完成燈的漸亮和漸滅控制，只要定時改變tim3_ccr1的值就行了。
如何改變呢？這里用到stm32提供的系統定時器（systick）
數據手冊中關于這個定時器的描述如下：
-------------------------------------------------------------
系統時基定時器
這個定時器是專用于實時操作系統，也可當成一個標準的遞減計數器。它具有下述特性：
● 24位的遞減計數器
● 自動重加載功能
● 當計數器為0時能產生一個可屏蔽系統中斷
● 可編程時鐘源
而它的使用方法可以在庫提供的例子中找到。
有一個初始化函數：
void systick_configuration（void）
{
if （systick_config（（systemfrequency） / 10）） //經實際測試發現，除以10是100ms，除以100是10ms，依此類推
{
/* capture error */
while （1）;
}
nvic_setpriority（systick_irqn， 0x0）;
}
這里將其初始化為每100ms產生一次中斷。
將這個函數放在main.c中，在main函數中調用它，即完成初始化工作。在system32_it.c中有中斷處理函數。
void systick_handler（void）
{}
原例子中這里沒有寫代碼，可以根據需要自行增加相關代碼來處理每100ms時間到的事件。
代碼如下：
extern uint16_t dutyratio;
extern uint8_t changduty;
void systick_handler（void）
{ static uint8_t counter;
if（counter》16）
dutyratio-=62;
else
{ dutyratio+=62;
if（dutyratio》999）
dutyratio=999;
}
if（++counter》=32）
counter=0;
changduty=1;
}
這里定義了兩個變量，一個是dutyratio，用來控制占空比的變化。它在main.c中定義，并初始化為6。初始化tim3_ch1通道時使用該變量。
每次中斷則視情況增加或者減少，每次變化的量是62。在systick_handler函數中，定義了一個static型的變量counter，它的值在 0～31之間變化。當其值在0～15之間時，dutyratio每次加1，這樣一共是加16次，即其 終的值是：6+16*62=998，正好比arr的值小1。當counter的值在16～31之間變化時，dutyratio每次減62。這樣，dutyratio的值始終在6～998之間變化，對應的是占空比在：
6/999*=0.6% ～ 998/999*=99.89% 之間變化。
changduty是一個標志，用途是通知main函數，占空比已發生變化，要求更新ccr1。mina函數的處理如下：
while （1）
{ if（changduty==1）
{
tim3-》ccr1=dutyratio;
changduty=0;
}
}
在用軟件仿真時，執行到tim3-》ccr1=dutyratio;時，外圍部件中的相應值并沒有立即變化。目前還沒有弄清楚是調試器的問題還是確實不立即發生變化。
使用硬件來測試，由于我手邊的板子tim3_ch1上沒有接led，所以就看不出燈亮的效果了，不過，不要緊，還有示波器。將程序下載入flash后運行，觀察gpioa.6，可以看到非常漂亮的波形。用萬用表電壓檔測該引腳的電壓，可以看到電壓平穩地上升和下降。所以，我有些懷疑上面提到的那個ccr1沒有立即變化僅僅只是調試器的問題。//藍色的字這個不對，下面有說明。
二、用pwm生成正弦波
有了pwm，自然就可以用pwm的方法生成正弦波了。下面生成500hz正弦波的方法參考自張明峰的《pic單片機入門與實踐》
每個正弦波分成四個像限，每個像限16點，共64點，每點出現2個pwm周期，故pwm的周期為：2ms/128=156.25us，頻率為64khz。
tim3 frequency = tim3 counter clock/（arr + 1）
倒過來：
arr=tim3 counter clock/tim3 frequenc - 1 =562.5-1 =561
如果取arr的值是561的話，那么實際的頻率是64.056khz，即 終生成為的正弦波頻率是：500.4hz
有了arr，占空比就取決于ccr1的值了，使用excel可以方便地計算出第一象限的16個點的數據：
280，307，335，361，387，412，436，458，478，496，513，527，539，548，555，559
有了第一象限，其他象限都可以鏡像生成了。具體方法請看源程序。
要用上面的例子修改，還需要做一些工作。
前面是在systick中做出標志，然后在主程序中修改ccr1的值，現在不行了，肯定會有時間的誤差，不能這做么，要在pwm輸出后修正，這樣就要在pwm波形輸出時產生中斷。因此，需要在main函數中增加以下這個函數。
這個函數哪里來的呢，很簡單，從timebase工程中中抄來的然后將tim2改成tim3就行了^_^。然后在main函數中調用它。
注意，還需要打開stm32f10x_conf.h文件，將下面：
藍色框里面的包含文件給“解放”出來。當然，同時要把庫中的misc.c源程序文件加入工程中來。否則，編譯是通不過的。
為了讓通道1可以產生中斷，還需要做一件事，就是下面藍色的部分。
/* tim it enable */
tim_itconfig（tim3， tim_it_cc1， enable）;
//也是從timebase工程中抄來，再將tim2改成tim3的。
/* tim3 enable counter */
tim_cmd（tim3， enable）;
現在該到stm32f10x_it.c中去了，增加一個中斷處理函數：
uint16_t sintab［］={280，307，335，361，387，412，436，458，478，496，513，527，539，548，555，559};
uint8_t count1，count2; //1.像限計數器，其值在0～3之間變化 2.其值在0～31之間變化
void tim3_irqhandler（void）
{
if （tim_getitstatus（tim3， tim_it_cc1） ！= reset）
{
tim_clearitpendingbit（tim3， tim_it_cc1）;
if（count2%2==0） //準備更新，新的值會在下一次更新
{ switch（count1）
{ case 0： //象限1
{
tim3-》ccr1= sintab［count2/2］;
break;
}
case 1： //象限2
{ tim3-》ccr1=sintab［15-count2/2］;
break;
}
case 2： //象限3
{ tim3-》ccr1=560-sintab［count2/2］;
break;
}
case 3： //象限4
{ tim3-》ccr1=560-sintab［15-count2/2］;
break;
}
default:break;
}
}
}
if（++count2==32）
{ count2=0;
if（++count1==4）
count1=0;
}
}
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