目錄

一、輸出比較簡(jiǎn)介

二、PWM簡(jiǎn)介

三、輸出比較模式實(shí)現(xiàn)

1.輸出比較框圖(以通用定時(shí)器為例)

2.PWM基本結(jié)構(gòu)

四、固件庫(kù)實(shí)現(xiàn)

1.程序1：PWM呼吸燈

?2.程序2：PWM驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)

3.程序3：控制舵機(jī)?

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一、輸出比較簡(jiǎn)介

死區(qū)生成和互補(bǔ)輸出一般用于對(duì)電機(jī)的控制??

二、PWM簡(jiǎn)介

?慣性系統(tǒng)：即要能使人眼產(chǎn)生視覺停留的系統(tǒng)

三、輸出比較模式實(shí)現(xiàn)

1.輸出比較框圖(以通用定時(shí)器為例)

?

?高級(jí)定時(shí)器比通用定時(shí)器多了個(gè)互補(bǔ)輸出和死區(qū)生成

如右圖，兩個(gè)mos管構(gòu)成了推挽電路，上管導(dǎo)通下管關(guān)閉輸出高電平，下管導(dǎo)通上管關(guān)閉輸出低電平，兩管都關(guān)閉為高阻態(tài)，兩管都導(dǎo)通為短路，會(huì)對(duì)元器件造成損傷，所以兩管不能同時(shí)導(dǎo)通

互補(bǔ)輸出：當(dāng)單片機(jī)要控制這個(gè)電路時(shí)，就需要兩個(gè)輸出端口，且二者電平要相反，即互補(bǔ)，而這里OC1和OC1N就是互補(bǔ)的兩個(gè)端口，即互補(bǔ)輸出

死區(qū)發(fā)生器：但是若在上管關(guān)閉的瞬間下管就導(dǎo)通，很可能由于器件的不理想而出現(xiàn)上下管都導(dǎo)通的情況，為了避免這種情況發(fā)生，于是又是死區(qū)發(fā)生器，即他可以在上管關(guān)閉后延遲一段時(shí)間再導(dǎo)通下管，避免同時(shí)導(dǎo)通

2.PWM基本結(jié)構(gòu)

四、固件庫(kù)實(shí)現(xiàn)

1.程序1：PWM呼吸燈

1.我使用的是TIM3的CH2的重定義引腳PB5，所以要打開AFIO時(shí)鐘

2.開啟TIM3和GPIO的時(shí)鐘

3.初始化GPIO結(jié)構(gòu)體。注意：要記得使用庫(kù)函數(shù)進(jìn)行重定義

4.選擇TIM3的時(shí)鐘輸入，可以為內(nèi)部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘模式1和2，

????????外部時(shí)鐘模式1：來源可以是ITR(其他定時(shí)器,多用于定時(shí)器級(jí)聯(lián))，可以是ETR（外部時(shí)? 鐘），可以是CH1引腳的邊沿，CH1引腳和CH2引腳（多用于輸入捕獲測(cè)頻率）

? ? ? ? 外部時(shí)鐘模式2：ETR的觸發(fā)控制模式

5.初始化TIM3結(jié)構(gòu)體--配置PSC，ARR，計(jì)數(shù)模式，等等

6.初始化OC結(jié)構(gòu)體--PWM模式選擇，CCR，輸出ref的有效電平

7.定時(shí)器使能

//使用TIM3的通道2的重定義引腳PB5-指南者上面是紅燈
//我們配置
void PWM_Config()
{//首先開啟GPIO時(shí)鐘//開啟AFIO時(shí)鐘，因?yàn)橛玫搅酥囟xRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//開啟定時(shí)器的時(shí)鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//重定義引腳//選擇部分重定義GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);//初始化GPIO結(jié)構(gòu)體-PB5-輸出比較GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽，手冊(cè)可看GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);//選擇TIM3的時(shí)鐘輸入TIM_InternalClockConfig(TIM3);//我們直接使用內(nèi)部時(shí)鐘//配置TIM結(jié)構(gòu)體TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72-1;//PSCTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//計(jì)數(shù)模式TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 100-1;//ARRTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//輸入濾波器的分頻TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;//重復(fù)計(jì)數(shù)器,只有高級(jí)定時(shí)器才有TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);//初始化OC結(jié)構(gòu)體TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);//先賦初值，因?yàn)槲覀儧]有把結(jié)構(gòu)體配置完全TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//模式選擇-PWM1TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//輸出使能TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;//CCR，這里我們不配置CCR的值，后面用一個(gè)庫(kù)函數(shù)直接在主函數(shù)            里面配置，實(shí)現(xiàn)呼吸燈TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//輸出ref極性,選擇有效電平，即ref有效時(shí)輸出高電平//TIM_OCInitStruct.TIM_OCNPolarity = ;//TIM_OCInitStruct.TIM_OCIdleState = ;//TIM_OCInitStruct.TIM_OCNIdleState = ;//TIM_OCInitStruct.TIM_OutputNState = ;TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);//啟動(dòng)定時(shí)器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);}void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare2(TIM3,Compare);
}

main.c#include "stm32f10x.h"   // Device header
#include "bsp_led.h"
#include ".\tim\bsp_tim.h"extern uint16_t Num;//定時(shí)器都是16位的int i;
void Delay(u32 i)
{u32 temp;SysTick->LOAD=9000*i;      //設(shè)置重裝數(shù)值, 72MHZ時(shí)SysTick->CTRL=0X01;        //使能，減到零是無動(dòng)作，采用外部時(shí)鐘源SysTick->VAL=0;            //清零計(jì)數(shù)器do{temp=SysTick->CTRL;       //讀取當(dāng)前倒計(jì)數(shù)值}while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));    //等待時(shí)間到達(dá)SysTick->CTRL=0;    //關(guān)閉計(jì)數(shù)器SysTick->VAL=0;        //清空計(jì)數(shù)器
}//ARR=99-->PWM一個(gè)周期是100，那么分辨率為1%
//占空比 = CCR/(ARR+1) 
//頻率 = 計(jì)數(shù)器溢出頻率 = CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1) = 72M/720/100= 1000HZ ->1ms
int main()
{LED_GPIO_Config();PWM_Config();while(1){for(i=0;i<=100;i++){PWM_SetCompare2(i);Delay(10);}for(i=100;i>=0;i--){PWM_SetCompare2(i);Delay(10);}}
}

?2.程序2：PWM驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)

具體TIM的配置過程同呼吸燈一樣，同樣是輸出不同的PWM占空比來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的不同速度

我們需要三個(gè)引腳，一個(gè)輸出PWM給電機(jī)，兩個(gè)接電機(jī)的控制引腳

• 使用PA2輸出PWM，AIN1/2接到PA4/5
• 頻率設(shè)置為1KHZ（可以自己隨便設(shè)置）
• 定義一個(gè)八位有符號(hào)的變量Speed，+：正轉(zhuǎn)? -：反轉(zhuǎn)
• 使用GPIO_SetBits/ResetBits();來設(shè)置AIN1/2的電平高低

• 使用按鍵來改變轉(zhuǎn)速

void PWM_Config()
{//開啟時(shí)鐘//使用TIM2的CH3的PA2RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//開啟PWM引腳//初始化GPIOGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽，手冊(cè)可看GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 ;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//選擇時(shí)基單元的時(shí)鐘-為內(nèi)部時(shí)鐘--定時(shí)器上電后默認(rèn)是內(nèi)部時(shí)鐘，故不寫這一個(gè)也行TIM_InternalClockConfig(TIM2);//初始化時(shí)基單元TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;//配置1KHZ的PWMTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 720-1;//PSC-預(yù)分頻器TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù) TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 100-1;//ARR寄存器-重裝載寄存器TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;/*不分頻----濾波器的采樣頻率，可以由內(nèi)部時(shí)鐘直接提供，也可以由內(nèi)部時(shí)鐘加一個(gè)時(shí)鐘分頻而來，分頻系數(shù)就是由TIM_ClockDivision決定*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;//重復(fù)計(jì)數(shù)器，只有高級(jí)定時(shí)器才有TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);//初始化OC-輸出比較結(jié)構(gòu)體TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);//因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體里面的成員有些是高級(jí)定時(shí)器采用得到，所以這里就先全部初始化一遍，然后再配置具體的值TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//輸出比較模式TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 50;//CRR TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;//輸出要求波型，這里的CRR就不需要了，用固件庫(kù)的一個(gè)函數(shù) TIM_SetCompare3 直接配置CRRTIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//輸出比較極性TIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStruct);//CH3通道//啟動(dòng)定時(shí)器TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);}

//電機(jī)控制函數(shù)void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)//+：正轉(zhuǎn) -：反轉(zhuǎn)
{if(Speed >= 0){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);TIM_SetCompare3(TIM3,Speed);}else {GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);TIM_SetCompare3(TIM3,-Speed);}
}

//主函數(shù)#include "stm32f10x.h"   // Device header
#include ".\tim\bsp_tim.h"
#include ".\KEY\bsp_key.h"uint8_t KeyNum;
int8_t Speed;int main()
{KEY_GPIO_Config();PWM_Config();while(1){KeyNum = Key_Scan();if(KeyNum == 0){Speed += 20;if(Speed > 100){Speed = -100;}}else if(KeyNum == 1){Speed -= 20;if(Speed < -100){Speed = 100;}}Motor_SetSpeed(Speed);}
}

3.程序3：控制舵機(jī)?

-TB6612驅(qū)動(dòng)板

VM->STLINK的5v

VCC->面包板3.3v

GND->面包板負(fù)極

AO1 AO2 接電機(jī)

STBY->待機(jī)控制引腳，這里不需要待機(jī)，接面包3.3v

AIN1/2-> 任意接兩個(gè)引腳

PWMA->PWM輸出控制引腳

驅(qū)動(dòng)VM放在左下角使用PA2輸出PWM，AIN1/2接到PA4/5

• 要點(diǎn)：輸出如上圖右側(cè)所示的PWM波型
• 指南者的PA0引腳為按鍵1，所以使用TIM2的CH3通道的PA2
• PWM要求頻率為50HZ，即總時(shí)間20ms，高電平占0.5~2.5ms，這里我們可以給ARR配置20000-1，PSC配置72-1
• 封裝Angle轉(zhuǎn)換函數(shù)0-50? 180->2500?? -->y=Angle/180*2500+50, Angle使用浮點(diǎn)型，利于計(jì)算
• 使用按鍵來改變角度

#include "bsp_tim.h"void PWM_Config()
{//開啟時(shí)鐘//使用TIM2的CH3的PA2RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//開啟PWM引腳//初始化GPIOGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽，手冊(cè)可看GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//選擇時(shí)基單元的時(shí)鐘-為內(nèi)部時(shí)鐘--定時(shí)器上電后默認(rèn)是內(nèi)部時(shí)鐘，故不寫這一個(gè)也行TIM_InternalClockConfig(TIM2);//初始化時(shí)基單元TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72-1;//PSC-預(yù)分頻器TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù) TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 20000-1;//ARR寄存器-重裝載寄存器TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;/*不分頻----濾波器的采樣頻率，可以由內(nèi)部時(shí)鐘直接提供，也可以由內(nèi)部時(shí)鐘加一個(gè)時(shí)鐘分頻而來，分頻系數(shù)就是由TIM_ClockDivision決定*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;//重復(fù)計(jì)數(shù)器，只有高級(jí)定時(shí)器才有TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);//初始化OC-輸出比較結(jié)構(gòu)體TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);//因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體里面的成員有些是高級(jí)定時(shí)器采用得到，所以這里就先全部初始化一遍，然后再配置具體的值TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//輸出比較模式TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 50;//CRR   --舵機(jī)要求設(shè)置頻率50HZ-即總時(shí)間20ms，高電平時(shí)間在0.5~2.5ms之間的PWM波型即CCR->500~2500TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;//輸出要求波型，這里的CRR就不需要了，用固件庫(kù)的一個(gè)函數(shù) TIM_SetCompare3 直接配置CRRTIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//輸出比較極性TIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStruct);//CH3通道//啟動(dòng)定時(shí)器TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}
//0.5ms-0度   2.5ms-180度
//0度   	CCR=500
//180度   CCR=2500
//舵機(jī)設(shè)置角度，范圍0~180
void Servo_SetAngle(float Angle)
{TIM_SetCompare3(TIM2,Angle*2000/180+500);
}void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)//設(shè)置CRR
{TIM_SetCompare3(TIM2,Compare);
}

#include "stm32f10x.h"   // Device header
#include ".\tim\bsp_tim.h"
#include ".\KEY\bsp_key.h"
uint8_t KeyNum;
float Angle;int main()
{KEY_GPIO_Config();LED_GPIO_Config();PWM_Config();while(1){KeyNum = Key_Scan();if(KeyNum == 0){Angle+=30;if(Angle>180){Angle = 0;}}else if(KeyNum == 1){Angle-=30;if(Angle<0){Angle = 180;}}Servo_SetAngle(Angle);}
}