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基于HAL库的stm32呼吸灯实验

本文目标:基于HAL库的stm32呼吸灯实验

按照本文的描述,应该可以在你所处的硬件上调通代码。

先决条件:装有编译和集成的开发环境,比如:Keil uVision5。

板子硬件要求:设计了LED在定时器的接口上

呼吸灯是一种常见的电子制作实验项目,其通过控制 LED 灯的亮度变化,实现了一种模拟人类呼吸的效果。作为一种常见的数字调光技术,呼吸灯广泛应用于工业控制、智能家居等领域。而在此过程中,使用微控制器如 STM32 ,则可以更加便捷、灵活地实现呼吸灯的控制。因此,本文将介绍基于 STM32 的呼吸灯实验,通过代码编写、编译下载和调试运行,实现了一个简单的呼吸灯控制系统。

实验目的

本实验旨在通过 STM32 的呼吸灯实验,掌握 STM32 的编程方法和调试技巧,并深入理解呼吸灯的原理、调光技术和周期控制等知识点。在本实验过程中,我们将涉及 STM32 的 GPIO 端口配置、定时器和 PWM 的使用、时钟配置和中断处理等技术

PWM介绍

PWM(Pulse Width Modulation)即脉冲宽度调制技术,是一种通过调节脉冲信号的占空比来实现模拟信号的调节的技术。在PWM控制中,周期性的方波称为PWM波,其占空比是指高电平时间与周期的比值。PWM波信号可以通过控制电路的输出电平来实现对外设的控制,如对LED的亮度、电机的转速等。通常使用定时器模块来生成PWM波,定时器在每个周期内发出固定的时间间隔中断,根据设定的占空比,每个周期内的高电平时间和低电平时间不同,从而实现对PWM波的控制。

基础工程

使用STM32CubeMX配置stm32的基本配置。基本的配置如下:开启swd调试,开启外部时钟,配置相应的定时器。

  • 呼吸灯连接的硬件定时器配置

  • 时钟界面选项卡:

  • 工程选项卡:

点击右上角的的生成代码:

使用keil打开工程,编译工程,一切都是ok

主要代码

其中我定时器配置了200hz的频率,肉眼观察明显一些,主函数中改变占空比。

/* TIM1 init function */void MX_TIM1_Init(void){
/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 */
/* USER CODE END TIM1_Init 0 */
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 */
/* USER CODE END TIM1_Init 1 */ htim1.Instance = TIM1; htim1.Init.Prescaler = 720-1; // 分频720 100khz 10us计一数 htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim1.Init.Period = 500-1; // 计数500次 500*10 = 5000us = 5ms = 200hz htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim1.Init.RepetitionCounter = 0; htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 0; sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET; sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET; if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_DISABLE; sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_DISABLE; sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF; sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 0; sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_DISABLE; sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_HIGH; sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_DISABLE; if (HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&htim1, &sBreakDeadTimeConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 */
/* USER CODE END TIM1_Init 2 */ HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);
}

main函数

int main(void){ /* USER CODE BEGIN 1 */ //定义一个变量用来存储比较值 uint16_t pulse = 0; //定义一个变量用来存储方向,0表示递增,1表示递减 uint8_t dir = 0; /* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */ SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_USART1_UART_Init(); MX_TIM2_Init(); MX_TIM1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_4); /* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */ //根据方向判断是递增还是递减 if (dir == 0) { //延时10毫秒 HAL_Delay(10); //比较值加一 pulse++; //设置比较值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4, pulse); //如果比较值达到最大值499,就改变方向为递减 if (pulse == 499) { dir = 1; } } else if (dir == 1) { //延时10毫秒 HAL_Delay(10); //比较值减一 pulse--; //设置比较值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4, pulse); //如果比较值达到最小值0,就改变方向为递增 if (pulse == 0) { dir = 0; } } } /* USER CODE END 3 */}

实验

能在我的硬件上实现呼吸灯的效果。

本文完!