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STM32 :用PWM的方法实现荧火虫灯
来源: 日期:2013-12-5 10:33:16 人气:标签:
复制一份到自己练习用的文件夹中,建立工程。
先阅读readme.txt及源程序,了解一些基本信息。
从程序中可以知道:
(1) 使用tim3
(2) 定时器的时钟频率是36mhz.
(3) pwm信号的频率是36khz,这是通过tim3的arr来设置的。arr的值是999,因此pwm的频率是36mhz/(999+1)=36khz。
(4) 四个通道的占空比分别由tim3_ccr1~tim3_ccr4来确定,算式是:
(tim3_ccr1/ tim3_arr)* 100
由此,当pwm的频率是36k时,占空比分辨率接近0.1%。降低频率,可以获得更高的分辨率。
要完成灯的渐亮和渐灭控制,只要定时改变tim3_ccr1的值就行了。
如何改变呢?这里用到stm32提供的系统定时器(systick)
数据手册中关于这个定时器的描述如下:
-------------------------------------------------------------
系统时基定时器
这个定时器是专用于实时操作系统,也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性:
● 24位的递减计数器
● 自动重加载功能
● 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断
● 可编程时钟源
而它的使用方法可以在库提供的例子中找到。
有一个初始化函数:
void systick_configuration(void)
{
if (systick_config((systemfrequency) / 10)) //经实际测试发现,除以10是100ms,除以100是10ms,依此类推
{
/* capture error */
while (1);
}
nvic_setpriority(systick_irqn, 0x0);
}
这里将其初始化为每100ms产生一次中断。
将这个函数放在main.c中,在main函数中调用它,即完成初始化工作。在system32_it.c中有中断处理函数。
void systick_handler(void)
{}
原例子中这里没有写代码,可以根据需要自行增加相关代码来处理每100ms时间到的事件。
代码如下:
extern uint16_t dutyratio;
extern uint8_t changduty;
void systick_handler(void)
{ static uint8_t counter;
if(counter》16)
dutyratio-=62;
else
{ dutyratio+=62;
if(dutyratio》999)
dutyratio=999;
}
if(++counter》=32)
counter=0;
changduty=1;
}
这里定义了两个变量,一个是dutyratio,用来控制占空比的变化。它在main.c中定义,并初始化为6。初始化tim3_ch1通道时使用该变量。
每次中断则视情况增加或者减少,每次变化的量是62。在systick_handler函数中,定义了一个static型的变量counter,它的值在 0~31之间变化。当其值在0~15之间时,dutyratio每次加1,这样一共是加16次,即其 终的值是:6+16*62=998,正好比arr的值小1。当counter的值在16~31之间变化时,dutyratio每次减62。这样,dutyratio的值始终在6~998之间变化,对应的是占空比在:
6/999*=0.6% ~ 998/999*=99.89% 之间变化。
changduty是一个标志,用途是通知main函数,占空比已发生变化,要求更新ccr1。mina函数的处理如下:
while (1)
{ if(changduty==1)
{
tim3-》ccr1=dutyratio;
changduty=0;
}
}
在用软件仿真时,执行到tim3-》ccr1=dutyratio;时,外围部件中的相应值并没有立即变化。目前还没有弄清楚是调试器的问题还是确实不立即发生变化。
使用硬件来测试,由于我手边的板子tim3_ch1上没有接led,所以就看不出灯亮的效果了,不过,不要紧,还有示波器。将程序下载入flash后运行,观察gpioa.6,可以看到非常漂亮的波形。用万用表电压档测该引脚的电压,可以看到电压平稳地上升和下降。所以,我有些怀疑上面提到的那个ccr1没有立即变化仅仅只是调试器的问题。//蓝色的字这个不对,下面有说明。
二、用pwm生成正弦波
有了pwm,自然就可以用pwm的方法生成正弦波了。下面生成500hz正弦波的方法参考自张明峰的《pic单片机入门与实践》
每个正弦波分成四个像限,每个像限16点,共64点,每点出现2个pwm周期,故pwm的周期为:2ms/128=156.25us,频率为64khz。
tim3 frequency = tim3 counter clock/(arr + 1)
倒过来:
arr=tim3 counter clock/tim3 frequenc - 1 =562.5-1 =561
如果取arr的值是561的话,那么实际的频率是64.056khz,即 终生成为的正弦波频率是:500.4hz
有了arr,占空比就取决于ccr1的值了,使用excel可以方便地计算出第一象限的16个点的数据:
280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559
有了第一象限,其他象限都可以镜像生成了。具体方法请看源程序。
要用上面的例子修改,还需要做一些工作。
前面是在systick中做出标志,然后在主程序中修改ccr1的值,现在不行了,肯定会有时间的误差,不能这做么,要在pwm输出后修正,这样就要在pwm波形输出时产生中断。因此,需要在main函数中增加以下这个函数。
这个函数哪里来的呢,很简单,从timebase工程中中抄来的然后将tim2改成tim3就行了^_^。然后在main函数中调用它。
注意,还需要打开stm32f10x_conf.h文件,将下面:
蓝色框里面的包含文件给“解放”出来。当然,同时要把库中的misc.c源程序文件加入工程中来。否则,编译是通不过的。
为了让通道1可以产生中断,还需要做一件事,就是下面蓝色的部分。
/* tim it enable */
tim_itconfig(tim3, tim_it_cc1, enable);
//也是从timebase工程中抄来,再将tim2改成tim3的。
/* tim3 enable counter */
tim_cmd(tim3, enable);
现在该到stm32f10x_it.c中去了,增加一个中断处理函数:
uint16_t sintab[]={280,307,335,361,387,412,436,458,478,496,513,527,539,548,555,559};
uint8_t count1,count2; //1.像限计数器,其值在0~3之间变化 2.其值在0~31之间变化
void tim3_irqhandler(void)
{
if (tim_getitstatus(tim3, tim_it_cc1) != reset)
{
tim_clearitpendingbit(tim3, tim_it_cc1);
if(count2%2==0) //准备更新,新的值会在下一次更新
{ switch(count1)
{ case 0: //象限1
{
tim3-》ccr1= sintab[count2/2];
break;
}
case 1: //象限2
{ tim3-》ccr1=sintab[15-count2/2];
break;
}
case 2: //象限3
{ tim3-》ccr1=560-sintab[count2/2];
break;
}
case 3: //象限4
{ tim3-》ccr1=560-sintab[15-count2/2];
break;
}
default:break;
}
}
}
if(++count2==32)
{ count2=0;
if(++count1==4)
count1=0;
}
}
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