STM32单片机第一周其一任务总结(一)按键改变频率呼吸灯（用到自带PWM输出和自己写一个PWM输出）
写在前面
好久没写博客了，在经过一个学期的51单片机的学习，最终经过考核，终于进入了学校的基地，看到基地里面的机器人，那个兴奋啊。还记得当天8个小时的密闭环境的编程，没有胃口吃饭，没有心思吃饭，一直想着怎么完成题目，考完之后心里更忐忑，担心无法被录取，在收到面试消息之后，这个晚上，我应该一辈子都不会忘记，睡不着觉，失眠到1点半，早上5点半就醒了，当自己最终收到被录取的信息的时候，忐忑的心终于放下了。
在进入基地之后开始学习STM32F1，继续写博客，记录下自己新的起点，新的路程。望自己也能在总结自己中提升，也希望在总结了每周之后，能给大家一个参考的作用。
第一周学习任务作业
1.用两个定时器，完成两个不同频率的呼吸灯。用四个按键分别进行频率增减
学习感想
接触到32的第一个感想就是复杂，天哪，真的是太复杂了，光是寄存器就有上百个，定时器就有11个，相比较而言，51单片机（89C52）里面的定时器顶天了，加上那个不太好配置的一共才3个，寄存器也远远不及32的寄存器，可以说32真的是太强大了，而学习了之后，发现里面需要配置的地方，配置的步骤，配置的函数，真的是挺多的。个人觉得，不能只学函数，还要学习配置寄存器，也是为了以后配置底层代码更加的方便。
任务实现思路
任务的要求就是输出一个改变占空比的PWM方波来实现灯泡的亮度变化，然后用按键来改变亮度变化的频率。相信大家都知道呼吸灯实现的频率，就是使用不同占空比的PWM波来实现不同的电压，从而实现了流过灯泡电流的大小，从而改变的灯泡的亮度。
我在思考用按键来改变频率的时候，想到应该可以改变每次输出定时器中断输出方波的时间来实现，也可以用改变方波的占空比来实现，因为在之前使用51单片机呼吸灯的时候，曾经尝试过改变定时器中断的方式来改变方波，但是发现效果并不是那么的好，同时衍生到STM32，效果应该也是不好的，思考里面的原因，个人人为，是两个定时器，如果设置相同的打断优先级，那么极有可能会造成一个中断要在另一个中断完成的时候，才能够中断完成，而这种情况，就会导致一个灯泡很有可能会卡顿，甚至出现一段时间的熄灭，所以就采用不同的占空比来进行输出，两个定时器中断的时间间隔是相同的，每次间隔的时间也是相同的，只会改变一段时间内的占空比，从而实现不同频率亮度的变化。而实现呼吸灯，是需要占空比增大和减小的，所以我们只需要改变占空比增大的最大值和减小到的最小值，就实现了呼吸灯的不同频率。
下面主要部分实现的思路：
配置两个定时器，设置中断时间，扫描按键，判断是否需要增加占空比，或者减少占空比，输出PWM方波。
正点原子的开发板上面一个LED灯接的是PB5，一个接的是PE5，根据我们查开发手册可以得到的内容可以产生那个PWM方波的定时只有定时器2,3,4,5，所以我们就需要根据这四个定时器引出的引脚或者是重映射的IO口来进行配置，再进行查表得到，这4个定时器里面可以重映射出来的引脚就只有PB5，所以我们先配置好第一个IO口，并让其重映射到PB5上，让这一个IO口先输出PWM方波，这样就可以实现呼吸灯，因为另一个IO口不能直接配置IO口，所以我们需要人为的输出PWM方波，所以需要另外配置一个定时一定时间的定时器，并设置一个参数，在小于这一个参数的时候输出低电平，在大于这一个参数的时候输出高电平，这样就实现了PWM方波的输出。
主函数
设置NVIC中断分组
初始化各类需要使用的函数
设置两个定时器中断频率
按键扫描 实现最大占空比的增减
自增自减方波控制
方波中断函数
输出方波
注：代码是正点原子的代码进行改编而来，各个模块的代码大家可以去关注正点原子的微信来得到，都是开源的
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
//#include "usart.h"
#include "timer.h"
u16 led1pwmval=0,led1pwmmax = 25;//val是当前输出的占空比，max最大的占空比
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void) //TIM4中断
{
static u16 nowtime = 0; //记录当前的时间
extern u16 led1pwmmax;
if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update); //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源
nowtime++;
if(nowtime == 40) //记录40次，也就是0.4ms一个周期，在这一个周期里面来输出方波
nowtime = 0;
if(nowtime <= led1pwmval) //如果还没达到最高占空比，输出高电平
LED1 = 1;
else LED1 = 0; //否则输出低电平
}
}
int main(void)
{
u16 led0pwmval = 0,led0pwmmax = 25; //led0的pwm值和pwm最大值
u8 dir = 1,dir1 = 1; //用来判断两个方波占空比是增大还是减小
vu8 key = 0;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
delay_init(); //延时函数初始化
//uart_init(115200); //串口初始化为115200
LED_Init(); //LED端口初始化
KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口
TIM3_PWM_Init(899,0); //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz,不分频时钟频率就是72M
TIM4_Int_Init(1,719);//10Khz的计数频率，计数到1为0.01ms，0.01ms中断一次,这样显示从出来的方波才稳定
while(1)
{
delay_ms(10); //延时灯亮度
key=KEY_Scan(0); //得到键值
if(key)
{
switch(key)
{
case WKUP_PRES:
led0pwmmax++;//增加占空比
break;
case KEY1_PRES:
led0pwmmax--;//减少占空比
break;
case KEY2_PRES: //
led1pwmmax++;
break;
case KEY0_PRES: //
led1pwmmax--;
break;
}
}
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
//当占空比大于50的时候，开始减少，从而实现从最亮变到最暗
//当我们只要使得输出最大的占空比增大或者减少的时候，就可以实现不同的频率
if(led0pwmval>led0pwmmax)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1;
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);
//和前面的方法是类似的，让占空比不断增加，然后不断减小，从而实现呼吸灯的效果
if(dir1)led1pwmval++;
else led1pwmval--;
if(led1pwmval>led1pwmmax)dir1=0;
if(led1pwmval<=0)dir1=1;
}
}
#include "timer.h"
#include "led.h"
//#include "usart.h"
//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器3!
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx外设
}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源
LED1=!LED1;
}
}
/*以上函数都没有调用*/
//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
//需要配置的初始化变量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
}
/*使能TIM4定时器，用来输出方波*/
void TIM4_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //时钟使能
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM4中断,允许更新中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //TIM4中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIMx外设
}
#include "led.h"
//初始化PB5和PE5为输出口.并使能这两个口的时钟
//LED IO初始化
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); //使能PB,PE端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED0-->PB.5 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.5
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB.5 输出高
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //LED1-->PE.5 端口配置, 推挽输出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //推挽输出 ，IO口速度为50MHz
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); //PE.5 输出高
}