通用定時(shí)輸出PWM

以TIM3為例，STM32的通用定時(shí)器氛圍TIM2，TIM3，TIM4，TIM5，每個(gè)定時(shí)器都有獨(dú)立的四個(gè)通道可以用來作為： 輸入捕獲，輸出比較，PWM輸出，單脈沖模式輸出等。

STM32的定時(shí)器除了TIM6和TIM7(基本定時(shí)器)之外，其他的定時(shí)器都可以產(chǎn)生PWM波輸出，高級(jí)定時(shí)器TIM1，TIM8可以同時(shí)產(chǎn)生7路PWM輸出，而通用定時(shí)器可以同時(shí)產(chǎn)生4路PWM輸出，這樣STM32可以最多同時(shí)輸出30路PWM輸出！

PWM的工作原理

以向上計(jì)數(shù)為例，講述PWM原理：

1. 在PWM輸出模式下除了CNT(計(jì)數(shù)器當(dāng)前值)，ARR(自動(dòng)重裝載值)，CCRx(捕獲/比較寄存器值)。

2. 當(dāng)CNT小于CCRx時(shí)，TIMx_CHx通道輸出低電平

3. 當(dāng)CNT等于或大于CCRx時(shí)，TIMx_CHx通道輸出高電平

所謂脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM波)，就是一個(gè)TIMx_ARR自動(dòng)重裝載寄存器確定頻率（由它決定PWM周期）,TIM_CCRx寄存器確定占空比信號(hào)。

PWM的模式

TIM_OCMode_PWM1 （邊沿對(duì)齊模式）

向上計(jì)數(shù)時(shí)： 當(dāng)TIMx_CNT

向下計(jì)數(shù)時(shí): 一旦TIMx_CNT>TIMx_CCRx,CCR1通道1為無效電平，否則為有效電平。

TIM_OCMode_PWM2（中央對(duì)齊模式）

向上計(jì)數(shù)時(shí)： 當(dāng)TIMx_CNT

向下計(jì)數(shù)時(shí): 一旦TIMx_CNT>TIMx_CCRx,CCR1通道1為有效電平，否則為無效電平。

占空比

是指在一個(gè)周期內(nèi)，信號(hào)處于高電平的時(shí)間占據(jù)整個(gè)信號(hào)周期的百分比。

舵機(jī)

實(shí)物圖

接線

SG9O電機(jī)

硬件接線：

紅線 ： 3.3v/ 5v
黑 / 棕線 ： GND
黃線 ： 信號(hào)線

舵機(jī)工作原理

舵機(jī)的主要組成部分為伺服電機(jī)，所謂伺服就是服從信號(hào)的要求而動(dòng)作。在信號(hào)來之前，轉(zhuǎn)子停止不動(dòng)；信號(hào)來到之后，轉(zhuǎn)子立即運(yùn)動(dòng)。因此我們就可以給舵機(jī)輸入不同的信號(hào),來控制其旋轉(zhuǎn)到不同的角度。
舵機(jī)接收的是PWM信號(hào)，當(dāng)信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部電路產(chǎn)生一個(gè)偏置電壓，觸發(fā)電機(jī)通過減速齒輪帶動(dòng)電位器移動(dòng)，使電壓差為零時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，從而達(dá)到伺服的效果。簡單來說就是給舵機(jī)一個(gè)特定的PWM信號(hào)，舵機(jī)就可以旋轉(zhuǎn)到指定的位置。

舵機(jī)上有三根線，分別是GND、VCC和SIG，也就是地線、電源線和信號(hào)線，其中的PWM波就是從信號(hào)線輸入給舵機(jī)的。
一般來說，舵機(jī)接收的PWM信號(hào)頻率為50HZ，即周期為20ms。當(dāng)高電平的脈寬在0.5ms~2.5ms之間時(shí)舵機(jī)就可以對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)到不同的角度。

t = 0.5ms——————-舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到 0 °t = 1.0ms——————-舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到 45°t = 1.5ms——————-舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到 90°t = 2.0ms——————-舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到 135°t = 2.5ms——————-舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到 180°

周期T

PWM周期為20ms = 0.02s = (7200*200)/72000000

PWM占空比

是指在一個(gè)周期內(nèi)，信號(hào)處于高電平的時(shí)間占據(jù)整個(gè)信號(hào)周期的百分比.由于PWM周期為20ms，所以（以舵機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) 45°為例），占空比就應(yīng)該為1ms/20ms = 5%，所以TIM_SetCompare1的 TIMx 捕獲比較 1 寄存器值就為200 * 5% = 10

單位： % (0%~100%)

TIM3 PWM輸出 驅(qū)動(dòng)SG90電機(jī) 配置過程：

1. 使能GPIO時(shí)鐘，TIM定時(shí)器時(shí)鐘，部分重映射時(shí)鐘

//1.使能GPIO時(shí)鐘、定時(shí)器時(shí)鐘、復(fù)用時(shí)鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

2. 重映射定時(shí)器

//2.重映射定時(shí)器GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

3. 配置GPIO結(jié)構(gòu)體

GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;//3.配置GPIOgpioInitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出gpioInitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_5; //引腳5gpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; //10HzGPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStructure); //初始化

4. 配置通用定時(shí)器TIM結(jié)構(gòu)體

TIM_TimeBaseInitTypeDef timInitStructure;//4.配置定時(shí)器timInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //不分頻timInitStructure.TIM_CounterMode   = TIM_CounterMode_Up; //向上計(jì)數(shù)模式timInitStructure.TIM_Period        = 200-1; //設(shè)置了在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值。timInitStructure.TIM_Prescaler     = 7200-1; //設(shè)置了用來作為 TIMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值。TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timInitStructure); //初始化

5. 配置PWM

//5.配置PWMtimOCInitStructure.TIM_OCMode      = TIM_OCMode_PWM1; //邊沿對(duì)齊模式timOCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能timOCInitStructure.TIM_OCPolarity  = TIM_OCPolarity_High; //設(shè)置為高電平有效		TIM_OC2Init(TIM3, &timOCInitStructure); //初始化TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //配置自動(dòng)加載的預(yù)加載寄存器		TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能

stm32 超聲波感應(yīng)開蓋垃圾桶

motor.c

#include "motor.h"#include "stm32f10x.h"void motor_Init(void){		GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;		TIM_TimeBaseInitTypeDef timInitStructure;		TIM_OCInitTypeDef timOCInitStructure;				//1.使能GPIO時(shí)鐘、定時(shí)器時(shí)鐘、復(fù)用時(shí)鐘		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);				//2.重映射定時(shí)器		GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);		//3.配置GPIO		gpioInitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;		gpioInitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_5;		gpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;				GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStructure);				//4.配置定時(shí)器		timInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		timInitStructure.TIM_CounterMode   = TIM_CounterMode_Up;		timInitStructure.TIM_Period        = 200-1;		timInitStructure.TIM_Prescaler     = 7200-1;				TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timInitStructure);				//5.配置PWM		timOCInitStructure.TIM_OCMode      = TIM_OCMode_PWM1;		timOCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;		timOCInitStructure.TIM_OCPolarity  = TIM_OCPolarity_High;				TIM_OC2Init(TIM3, &timOCInitStructure);		TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);				TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);		}

motor.h

#include "stm32f10x.h"void motor_Init(void);

HC_SR04.c

在STM32第9篇中可以找到 9. STM32——HC_SR04超聲波測距

HC_SR04.h

在STM32分欄第9篇中可以找到 9. STM32——HC_SR04超聲波測距

usart.c

在STM32分欄第6篇中可以找到 6. STM32——用串口發(fā)送數(shù)據(jù)點(diǎn)亮LED（串口的中斷接收）

usart.h

在STM32分欄第6篇中可以找到 6. STM32——用串口發(fā)送數(shù)據(jù)點(diǎn)亮LED（串口的中斷接收）

main.c

#include "stm32f10x.h"#include "main.h"#include "led.h"#include "shake.h"#include "relay.h"#include "exti.h"#include "usart.h"#include "tim.h"#include "motor.h"#include "SysTick.h"#include "HC_SR04.h"int main(){		float Length=0;//		int pwmval=155;			motor_Init();		HC_SR04Init();		usart_init();		//		printf("abc");				while(1)		{				Length=Get_Length();				printf("%.3f/r/n",Length);				delay_ms(100);								if(Length<5)				{						TIM_SetCompare2(TIM3, 15);						delay_ms(1000);										}				else if(Length>5)				{						TIM_SetCompare2(TIM3, 25);				}		}}

stm32 超聲波感應(yīng)開蓋垃圾桶 效果展示

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