STM32实战-无源蜂鸣器
前言：
主要通过无源蜂鸣器实现功能有：
1、上电后，无源蜂鸣器发出警报声；
2、通过触摸按键1打开或关闭蜂鸣器;
目录
1、硬件电路部分
2、技术讲解
2.1通用定时器（TIMx）
2.2主要特性
2.3框图
3.软件编程
3.1参数配置
3.2程序框架
3.3蜂鸣器函数
3.4回调函数
1、硬件电路部分
通过改变输出pwm波的频率和占空比，改变无源蜂鸣器的声音，硬件电路如下所示：
2、技术讲解
2.1通用定时器（TIMx）
通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的 16 位自动装载计数器构成。它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入采集)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)。
使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。
定时器是完全独立的，而且没有互相共享任何资源。它们可以一起同步操作。
2.2主要特性
● 16 位向上，向下，向上/向下自动装载计数器
● 16 位可编程预分频器，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任意数值
● 4 个独立通道：
- 输入捕获
- 输出比较
- PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
- 单脉冲模式输出
● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
● 如下事件发生时产生中断/DMA：
- 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
- 触发事件(计数器启动，停止，初始化或者由内部/外部触发计数)
- 输入捕获
- 输出比较
2.3框图
内部时钟可以为其提供72M的时钟频率，我们可以通过预分频器PSC将频率分频成1M,通过CNT的数值，得到我们想要的频率，比较寄存器CCR可以改变占空比，图解如下：
3.软件编程
3.1参数配置
因为我原理图上的PA8只能是TIM1高级定时器，但是也可以将其当作普通低俗定时器使用。并将通道打开。
配置预分频参数，使能自动重装载，并将CCR设置为ARR参数值的一般使其占空比为50%，配置如下：
3.2程序框架
整体框架不变，新增一个蜂鸣器函数
3.3蜂鸣器函数
定义一个蜂鸣器开关状态的枚举常量以及，结构体封装一个蜂鸣器开关函数，代码如下：
//定义枚举类型
typedef enum
{
ON_Status = (uint8_t)0x01,
OFF_Status = (uint8_t)0x02,
}Buzzer_Status_t;
//¶¨Òå½á¹¹ÌåÀàÐÍ
typedef struct
{
uint8_t Status; //状态
void (*ON)(void); //打开
void (*OFF)(void); //关闭
} Buzzer_t;
/* extern variables-----------------------------------------------------------*/
extern Buzzer_t Buzzer;定义完成后，需要对其实现，实现函数代码如下：
static void Buzzer_ON(void);
static void Buzzer_OFF(void);
/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
Buzzer_t Buzzer =
{
OFF_Status,
Buzzer_ON,
Buzzer_OFF
};
/* Private function prototypes------------------------------------------------*/
/*
* @name Buzzer_ON
* @brief 打开蜂鸣器
* @param None
* @retval None
*/
static void Buzzer_ON(void)
{
Buzzer.Status = ON_Status;
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);//使用了库函数
}从上面代码种我们可以看到，打开蜂鸣器函数体内部调用了 HAL库，我们使用这个库函数，需要对它基本应用了解，传参，以及调用，它的具体实现代码如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
uint32_t tmpsmcr;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
/* Enable the Capture compare channel */
TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
if (IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)
{
/* Enable the main output */
__HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
}
/* Enable the Peripheral, except in trigger mode where enable is automatically done with trigger */
tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr))
{
__HAL_TIM_ENABLE(htim);
}
/* Return function status */
return HAL_OK;
}3.4回调函数
我们在初始化的时候，就已经启动了中断函数，当我们响应中断之后就会进入回调函数执行相应功能，具体代码如下：
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if(GPIO_Pin == KEY1_Pin)
{
LED.LED_Flip(LED2);
//控制蜂鸣器开关
if(Buzzer.Status == ON_Status)
{
Buzzer.OFF();
}
else
{
Buzzer.ON();
}
}
}
/*
* @name HAL_TIM_PeriodElapsedCallback
* @brief 定时器中断回调函数
* @param *htim -> ´处理定时器结构体指针
* @retval None
*/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
static uint8_t Fre_Cnt = 0;
if(htim->Instance == htim6.Instance)
{
//指示灯间隔一秒闪烁
if(++Timer6.usMCU_Run_Timer >= TIMER0_1S)
{
Timer6.usMCU_Run_Timer = 0;
LED.LED_Flip(LED1);
}
//控制PWM波的频率的长度与大小
if(Fre_Cnt++ >= 2)
{
Fre_Cnt = 0;
//¶¨Ê±Æ÷ʱÖÓ = 1MHz
PWM = 1/((1/1000000)*ARR) = 1000000/ARR
//ARR = 250, PWM4KHz
//ARR = 500, PWM2KHz
//ARR = 1000,PWM1KHz
//ARR = 2000,PWM0.5KHZ
TIM1->ARR -= 10;
if(TIM1->ARR <= 500)
TIM1->ARR = 2000;
//设置占空比为50%
TIM1->CCR1 = TIM1->ARR / 2;
}
}
}
/**************************************************