使用定时器实现PWM 和 呼吸灯的实现

在使用51/52的时候，PWM的实现也是使用了定时器，但是定时器的工作只有不断计时，真正实现PWM的还是写在Keil中的代码。而STM32的定时器本身，如同上节所说，就可以直接形成PWM波。

PWM介绍

STM32F103C8T6 PWM资源

高级定时器（TIM1）：可以生成7路的PWM

通用定时器（TIM2~TIM4）：每个定时器都各可以生成4路PWM

PWM输出模式

PWM模式1：在向上计数时，一旦 CNT < CCRx 时输出为有效电平，否则为无效电平； 在向下计数时，一旦 CNT > CCRx 时输出为无效电平，否则为有效电平。

PWM模式2：在向上计数时，一旦 CNT < CCRx 时输出为无效电平，否则为有效电平； 在向下计数时，一旦 CNT > CCRx 时输出为有效电平，否则为无效电平。

 所以，在生成PWM波的时候，定时器在不断通过ARR计时的同时，通过一个新的CCRx寄存器来控制有效电平的时长。

注意，对于这种情况，占空比不再是“高电平占一个周期的百分比”，而是“有效电平占一个周期的百分比” ！！！！

PWM的周期和占空比

PWM的周期很好理解，就是上节计算公式中的Tout, 频率就是1/Tout

 

Tout = 设定时间 （单位秒s）

Tclk = 通过预分频后输出的TIMxCLK（上图右侧红线）

PSC = 预分频系数 （+1是因为计算机是从0开始的）

ARR = 自动重装载值（+1是因为计算机是从0开始的）

 而PWM的占空比则由TIMx_CCRx寄存器决定。

使用PWM实现呼吸灯

Q: LED灯为什么可以越来越亮，越来越暗？

A: 这是由不同的占空比决定的，即修改CCRx寄存器的值，在HAL库中，提供了__HAL_TIM_SetCompare() 函数可以直接修改。

Q: 如何修改周期/频率？

A：加入频率为2kHZ，则PSC=71，ARR=499（其他也行，这只是一种）

Q: LED1连接到哪个定时器的哪一路？

A：要学会看产品手册，通过搜索“PB8”，可以搜出以下表格，表示了引脚PB8的复用功能：

 可见，PB8（LED1）对应的是Timer 4的Channel 3 。

打开Cubemx

1. 惯例设置

2. 设置Timer

2.1 选择Timer 4，点击Internal Clock，在Channel3 选择 PWM Generation CH3 

2.2 在下方的“Parameter Setting”中的“Counter settings"设置PSC, ARR, auto-reload 

 

2.3 在下方的“Parameter Setting”中的“PWM Generation Channel 3 "设置Mode（这个模式就是本节一开始提到的两种PWM模式），Pulse（占空比，此处不进行设置，可以在之后的代码中使用刚刚提到的函数来动态的设置），Output compare preload（预加载，选择Enable），CH polarity（设置有效电平，在这次项目中，目的是点亮LED，LED点亮需要低电平，所以是Low）

2.4 由于呼吸灯没有用到中断，因此NVIC不需要配置；并且由于Timer4的CH3是PB8管脚的复用，因此在完成上面三步的设置后，就相当于配置了PB8，因此GPIO的PB8也不要配置。

3. 惯例设置

打开Keil

在自动生成的main.c中的main函数中，可以找到MX_TIM4_Init()，点击跳转之后，可以看到PWM设置部分的代码：

现在，就可以在main函数里编写代码了：

//依然只展示自己写的部分
int main(void)
{
	uint16_t pwmVal = 0;//调整占空比的参数
	uint8_t dir = 1;//改变方向 1：越来越亮；0：越来越暗

    //写在Timer的初始化后
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_3); //打开Timer4的3号Channel

  while (1)
  {
		HAL_Delay(1); //一定要先Delay一下，不然不会亮
		if(dir == 1){ //如果是越来越亮
			pwmVal++; //则CCRx的值变大，占空比变大，即有效电平（低电平）的占比变大，亮度变高
		}else{
			pwmVal--; //则CCRx的值变小，占空比变小，即有效电平（低电平）的占比变小，亮度变低
		}
		
		if(pwmVal > 500){ //如果CCRx的值超过了ARR
			dir = 0; //则越来越暗
		}else if(pwmVal == 0){ //如果CCRx的值为0
			dir = 1; //则越来越亮
		}
		
		__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal); //修改CCRx,进而修改占空比
		
  }

}

 实现效果