嵌入的是PWM

PWM简介

在嵌入式系统中，PWM（脉冲宽度调制）是一种常用的技术，用于控制和生成脉冲信号，通常用于控制电机、LED亮度、音频输出等。针对STM32微控制器，它们通常具有内置的PWM控制器模块，使PWM生成相对容易。
PWM是一种用于控制电子设备的技术，通过调整信号的脉冲宽度和周期，可以模拟出不同的电压或功率级别。

频率、占空比和极性

脉冲宽度调制（PWM）中，频率、占空比和极性是重要的参数，用于控制和描述生成的PWM信号的特性。下面我将解释这些概念：

脉冲宽度调制

频率（Frequency）：

定义：PWM信号的频率是指在一个周期内脉冲的数量，通常以赫兹（Hz）为单位表示。一个完整的PWM周期是一个波形从最小值变化到最大值，然后再返回的时间。

作用：频率决定了PWM信号的周期，即脉冲的时间间隔。较高的频率通常意味着更短的周期，脉冲变化得更快。频率对于控制电机速度、LED亮度、音频输出等应用非常重要，因为它决定了信号的响应速度。

占空比（Duty Cycle）：

定义：占空比是指PWM信号中高电平（高电平时间）所占的百分比。它表示脉冲的宽度相对于整个周期的比例。通常以百分比表示，范围从0%（全低电平）到100%（全高电平）。

作用：占空比决定了PWM信号的强度或效果。例如，在LED控制中，较高的占空比表示LED亮度更高。在电机控制中，占空比可以表示电机的速度控制，更高的占空比通常表示更高的速度。

极性（Polarity）：

定义：PWM信号的极性指的是脉冲的电平是如何定义的。通常有两种极性：正极性和负极性。在正极性PWM中，高电平表示正逻辑（例如，高电平表示LED亮、电机正转等），而在负极性PWM中，高电平表示负逻辑。

作用：极性确定了在特定应用中高电平和低电平的含义。这对于与其他电路或设备进行交互时非常重要，以确保信号正确地被解释和控制。

以下是在STM32中使用PWM的一般步骤：

1 初始化

初始化：首先，你需要初始化所选的STM32引脚作为PWM输出。通常，STM32引脚有多种功能，你需要将其配置为PWM输出模式。这通常涉及到使用HAL库或标准的寄存器级编程方法来配置GPIO引脚。

配置PWM模块

配置PWM模块：接下来，你需要配置PWM模块。STM32通常有多个定时器（Timer），每个定时器都可以用于生成PWM信号。你需要选择一个合适的定时器，并配置它的时钟分频、计数周期等参数。

配置PWM通道：

配置PWM通道：定时器通常具有多个PWM通道。你需要选择一个通道，并配置其参数，如PWM信号的占空比（脉冲宽度与周期的比例）。

启动PWM：

启动PWM：一旦配置完成，你可以启动定时器，它将开始生成PWM信号。

控制PWM输出

控制PWM输出：根据你的应用，你可以在运行时更改PWM的占空比，以实现不同的控制效果。这通常涉及到修改PWM通道的占空比寄存器。

以下是使用STM32的HAL库来生成PWM的代码示例（具体的STM32型号可能有所不同）控制无刷电机的：

#include "stm32f10x.h"

// 定义PWM参数
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

// 定义电机控制参数
#define PWM_PERIOD 1000   // PWM周期（例如，1000个计数）
#define MOTOR_SPEED 500   // 初始电机速度（占空比）

// 电机控制初始化函数
void MotorControl_Init() {
  // 初始化SysTick定时器，用于产生1毫秒的时间基准
  SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);

  // 初始化TIM3定时器用于PWM生成
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
  
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;                        // 不分频
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PWM_PERIOD - 1;               // PWM周期
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                    // 不分频
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;      // 向上计数模式
  TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

  // 配置TIM3通道1为PWM模式
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = MOTOR_SPEED;                    // 初始占空比
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;        // 输出高电平有效
  TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

  // 启动TIM3定时器
  TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
  
  // 启动TIM3通道1
  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE);
}

// 设置电机速度
void SetMotorSpeed(uint16_t speed) {
  TIM3->CCR1 = speed;
}

int main(void) {
  // 初始化电机控制
  MotorControl_Init();

  while (1) {
    // 在这里可以根据需要调整电机速度
    SetMotorSpeed(800);  // 例如，设置电机速度为80%
    
    // 延时或执行其他任务
    // ...
  }
}

// SysTick中断处理函数，用于产生1毫秒的时间基准
void SysTick_Handler(void) {
  // 递增操作等
}