工程师STM32单片机学习基础手记（4）：用PWM实现荧火虫灯

　　用PWM的方法实现荧火虫灯

　　上次提到要用Timer的PWM功能来实现荧火虫灯。当然还是找一个现成的例子来作个修改，这回要用到的例子在这里。

　　

　　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：

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　　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，即其最终的值是：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*100%=0.6% ～ 998/999*100%=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。

　    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，即最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E