MSP432学习笔记8：定时器A_PWM驱动舵机

开发板型号：MSP432P401r

今日得以继续我的MSP432电赛速通之路，文首提供本次学习实践项目文件。

注：我笔记实践都是从原始空项目工程文件开始配置的。

有道是        —_—_—_—_—

“山无重数周遭碧，花不知名分外娇”    “曲中人不见，江上数峰青” .........

连绵不绝的山峦，起伏有序，高峰紧薄低谷，诗意酝在其中。

  像极了我们今日要学习的——定时器PWM输出

目录

空项目传送门：

上篇文章 定时器A中断  传送门：

本篇文章实践项目传送门：

基础知识：

MSP432定时器A对应引脚图：

定时器输出PWM相关库函数：

定时器输出PWM一般步骤：

1.配置GPIO复用:

2.配置结构体：

对于PWM的频率占空比的计算，我们可以通过以下公式进行计算：

3.初始化定时器：

尝试驱动舵机：

以下是我的9g舵机，以及驱动原理：

以下为舵机控制有关的源码：

以下为成功下载测试视频：

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空项目传送门：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/87781382?spm=1001.2014.3001.5503

上篇文章 定时器A中断  传送门：

MSP432学习笔记7：定时器A中断_NULL指向我的博客-CSDN博客

本篇文章实践项目传送门：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/87825804?spm=1001.2014.3001.5503

基础知识：

之前在学习定时器A中断时，我们知道它有三种计数模式：

但在学习PWM输出时，我们只需关心 一和三 这俩种计数模式即可。

 定时器A有七种输出模式，但常用的也就模式2与模式6：

 我们可以发现模式2与模式6这俩个模式是互补的:

这是增计数模式下的输出：

 这是增减计数模式下的输出：

当同时使能主通道和互补通道，就可以输出互补对称波形

这样俩种输出模式配合后，能生成带死区的互补PWM：

评估板一共有四个定时器A ：TA0   TA1   TA2   TA3

每个定时器都有五个通道: CCR0   CCR1   CCR2   CCR3   CCR4  

MSP432定时器A对应引脚图：

定时器输出PWM相关库函数：

以下库函数封装在 timer_a.h 文件中：

1.初始化定时器为PWM模式：

参数填选择的定时器以及配好的结构体地址

Timer_A_generatePWM(TIMER_Ax_BASE,&TimAx_PWMConfig);

2.改变比较值（占空比/周期）：

 通过改变CCR来改变定时器周期（与定时器中断通用）

Timer_A_setCompareValue(TIMER_Ax,COMPARE_REGISTER_x,CCR);

定时器输出PWM一般步骤：

0.配置时钟

1.配置GPIO复用

2.配置结构体

3.初始化定时器

1.配置GPIO复用:

我还是比较喜欢将初始化的过程都封装在一个初始化函数

进行统一分类编写：

先定义一个函数，在逐步添加初始化语句：

此处初始化的是PA1.1 就是P7.7脚。

//1.配置GPIO复用GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P7,GPIO_PIN7,GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

2.配置结构体：

此结构体定义在 Timer_a.h文件中

复制该结构体中的参数：

 粘贴在刚才的初始化函数那：

 修改语句，配置结构体参数：

//2.配置结构体
Timer_A_PWMConfig TimA1_PWMConfig;																
TimA1_PWMConfig.clockSource=TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK;						
TimA1_PWMConfig.clockSourceDivider=48;		
TimA1_PWMConfig.timerPeriod=19999;														
TimA1_PWMConfig.compareRegister=TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1;
TimA1_PWMConfig.compareOutputMode=TIMER_A_OUTPUTMODE_TOGGLE_SET;	
TimA1_PWMConfig.dutyCycle=9999;	

以上结构体配置产生的是50Hz的方波， 就是0.05s/次

对于PWM的频率占空比的计算，我们可以通过以下公式进行计算：

- PWM频率  =  时钟源频率  /  (时钟源除数值“时钟分频”  *  （CCR0值“自动重载值” + 1）)   

单位：  Hz  

PWM=48000000/（48*（19999+1））=50Hz

- 占空比 = (CCR1值 / CCR0值) * 100%

其中CCR0值是计数器最大计数值，

CCR1值是计数器计数到某个值时，输出PWM的占空比的相对值。

例如，如果要设置PWM频率为10kHz，时钟源频率为48MHz，时钟除数值为8，则CCR0值为4800。如果要设置占空比为50%，则CCR1值为2400。

此处方波为 50%占空比,所以计算公式为：

CCR1 占空比=(CCR0值“自动重载值” + 1 )  /  2  -  1   =9999

3.初始化定时器：

 填上定时器A1，以及配置好的结构体地址：

	//初始化定时器：
	Timer_A_generatePWM(TIMER_A1_BASE,&TimA1_PWMConfig);

尝试驱动舵机：

以上配置完结后，下载程序我们就能尝试驱动舵机了：

此云台俩个舵机规格相同，此处我只配置驱动一个舵机了，

以下是我的9g舵机，以及驱动原理：

注：不同品牌舵机驱动原理不同，需要不同电压和信号频率

       使用舵机不要超载、超速，以免损坏舵机

以下为商家给的说明：

舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，
该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms
范围内的角度控制脉冲部分，
总间隔为2ms。
以180度角度伺服为例，
那么对应的控制关系是这样的：


0.5ms--------------0度；

1.0ms------------45度；

1.5ms------------90度；

2.0ms-----------135度；

2.5ms-----------180度

我们将其转换为占空比，那就是：

2.5%          占空比————      0度

5%             占空比————      45度

7.5%          占空比————      90度

10%           占空比————      135度

12.5%        占空比————      180度

该信号以方波形式发出。

总长20ms（0.02s）其实就是表示 频率为 50Hz

因此，我们只需在上面配置好的函数那 调整好 占空比即可！

以下为舵机控制有关的源码：

#include "sysinit.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "tim32.h"
#include "delay.h"

#define CLKDIV 48
#define CCR0 19999
#define CCR1_MIN 500
#define CCR1_MAX 2500


void TimerA0_PWM_inint(void);

int main(void)
{
		bool dir=1;
		uint16_t i;
	
    SysInit();         // 第3讲 时钟配置
    uart_init(115200); // 第7讲 串口配置
    delay_init();      // 第4讲 滴答延时

		TimerA0_PWM_inint();

    printf("Hello,MSP432!\r\n");
    MAP_Interrupt_enableMaster(); // 开启总中断
    while (1)
    {
			delay_ms(500);
			if(dir) i+=500;
			else    i-=500;
			
			if(i==CCR1_MAX)       {dir=0; delay_ms(50);}
			else if(i==CCR1_MIN)  {dir=1; delay_ms(50);}
			
			MAP_Timer_A_setCompareValue(TIMER_A1_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1,i);
    }
}

我们可以看到，全局变量#define了俩个变量：

#define CCR1_MIN 500
#define CCR1_MAX 2500

分别对应 0度 和 180度 的 占空比下，CCR1的值

该转换分度为 500，每加500，占空比加 2.5%，

这个小学数学自己算，我不教大家了哈~~~~~~~~

bool  dir就是判断有没有到最大最小边界的，

然后每次加减都要有个500MS延时等待，以保证舵机确实转过这么多角度了。

里面最重要的还是改变比较值（占空比/周期）函数：

MAP_Timer_A_setCompareValue(TIMER_A1_BASE,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1,i);

以下为成功下载测试视频：

MSP432P401r驱动舵机视频