STM32-PWM实现呼吸灯

STM32定时器PWM概述

在嵌入式系统开发中，控制LED的亮度或电机的速度等模拟控制任务常常需要使用PWM（脉冲宽度调制）技术。STM32微控制器提供了强大的定时器功能，可以方便地生成PWM信号。本文将详细介绍如何在STM32上配置定时器的PWM输出。

定时器与引脚映射

STM32的定时器具有多个通道，每个通道都可以输出PWM信号。但是，并非所有的GPIO引脚都可以用于所有定时器的通道。每个定时器通道通常只能映射到一组特定的引脚上，这些引脚被称为复用功能（Alternate Function，AF）引脚。

如何确定引脚与定时器通道的映射关系？

查看数据手册：STM32的数据手册会详细列出每个定时器通道可以映射到哪些引脚。通常，这些信息会在引脚定义和复用功能章节中给出。
使用STM32CubeMX工具：STM32CubeMX是一个图形化配置工具，可以用来配置STM32的外设。通过这个工具，你可以直观地选择定时器和对应的通道，

配置TIM通道的PWM输出

假设我们使用STM32F103RCT6微控制器，并希望配置TIM3的通道2输出PWM信号，因为我的LED是这个TIM通道，按自己的来更改。以下是配置过程的详细步骤：

1. 使能时钟

首先，需要使能定时器和GPIO端口的时钟。

1 2	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 使能TIM3时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能GPIOB时钟

2. GPIO配置

接下来，配置GPIO端口的引脚为复用推挽输出模式。在这个例子中，我们使用TIM3的通道2，对应的GPIO引脚是PB5。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // PB5
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOB.5

3. 定时器基本配置

在配置PWM之前，需要对定时器进行基本的配置，包括预分频器、计数模式、自动重装载值等。

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 预分频器值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 499; // 自动重装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

4. PWM模式配置

现在，我们可以配置定时器的PWM模式。这包括设置PWM模式、输出状态、占空比、输出极性等。

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能输出
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 输出极性高
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; // 空闲状态
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; // 互补空闲状态
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); // 配置TIM3通道2为PWM模式
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); // 使能TIM3通道2的预装载寄存器

5. 启动PWM

最后，启动定时器，PWM信号就会出现在配置好的引脚上。

1	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 使能TIM3

注意：需要写对对应的TIM和对应的通道，不然可能无效，如果不行，可以使用STM32CubeMX工具来找。

完整代码

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "delay.h"

void PWM_Init(void)
{
    /*开启时钟*/
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);          //开启TIM3的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         //开启GPIOB的时钟
    
    /*GPIO初始化*/
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                      // PB5对应TIM3的通道2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                         //将PB5引脚初始化为复用推挽输出

    // 定时器初始化
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 预分频器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数模式
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 499; // 自动重装载值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 使能定时器3
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

    // PWM模式配置
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // PWM模式1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 输出极性高
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High; // 互补输出极性高
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; // 空闲状态
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; // 互补空闲状态

    // 配置TIM3通道2
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

    // 使能TIM3通道2的预装载寄存器
    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
}



void PWM_SetCompare(uint16_t Compare)
{
    TIM_SetCompare2(TIM3, Compare); //设置CCR3的值
}

int main(void) {
    PWM_Init();
	uint16_t value = 0;
	while(1) {
		while(value < 500) {
			value++;
			 PWM_SetCompare(value);
			 delay_ms(2);
		 }
		 
		 while(value) {
			value--;
			 PWM_SetCompare(value);
			 delay_ms(2);
		 }
		 delay_ms(200);
	}
}