本文例子參考《STM32單片機開發實例——基於Proteus虛擬模擬與HAL/LL庫》 源代碼：https://github.com/LanLinnet/STM33F103R6 項目要求 實現呼吸燈的效果：D1為長亮LED，D2為呼吸燈，通過PWM的方式實現D2亮→滅→亮→滅……的漸變效果，一次變化 ...
本文例子參考《STM32單片機開發實例——基於Proteus虛擬模擬與HAL/LL庫》
源代碼：https://github.com/LanLinnet/STM33F103R6
項目要求
實現呼吸燈的效果：D1為長亮LED，D2為呼吸燈，通過PWM的方式實現D2亮→滅→亮→滅……的漸變效果，一次變化周期為1秒。
硬體設計
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在第一節的基礎上，在Proteus中添加電路如下圖所示。其中我們還添加了一個示波器OSCILLOSCOPE。
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PWM（Pulse Width Modulation, 脈衝寬度調製）技術就是對固定周期脈衝波形的高電平寬度進行調節，在一個脈衝周期內高電平持續時間所占的比例我們稱之為占空比。高電平不同，脈衝信號波形的平均電壓不同，脈衝信號波形的平均電壓與占空比D、電平電壓U之間的關係為：\(\overline U=DU\)。PWM可以用於直流電動機調速、開關電源、LED亮度調節等領域。在這裡我們就是利用PWM對LED燈的亮度進行調節，從而實現呼吸燈的效果。
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時鐘頻率採用預設的8MHz，我們不妨設置PSC為
79，ARR為99，那麼此時可以計算出TIM3的計數脈衝周期為\(T_{CNT}\)為10\(\mu s\)，定時器一次溢出時間\(T_{OUT}\)為1ms。
還需要計算PWM信號的占空比：如圖所示，定時器從0開始向上計數到ARR的值，溢出後自動複位開始新一輪計數。我們只需要設定CCRx寄存器的值，當定時器計數值在0-CCRx時，PWM信號輸出有效電平，當定時器計數值在CCRx-ARR之間時翻轉電平……周而複始，那麼CCRx的值就決定了PWM信號的占空比。
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打開CubeMX，建立工程，我們在本項目中採用定時器3。普通定時器TIM3的4路PWM輸出通道TIM3_CH1~TIM3_CH4分別對應PC6-PC9引腳，我們將PC6配置為
GPIO_Output，用於驅動長亮LED，將PC7配置為TIM3_CH2，使能TIM3-CH2的PWM信號輸出功能，由PC7驅動呼吸燈。隨後對定時器進行設置：點擊“Categories”中的“Timer”列表，選中“TIM3”。在“TIM3 Mode and Configuration”視窗中設置“Clock Source”為
Internal Clock，Channel2設置為PWM Generation CH2，設置“PSC”為79，“Counter Period”為99。隨後進行通道2的PWM信號生成設置“PWM Generation Channel 2”：設置Mode為
PWM mode 1（即噹噹前計數值<CRRx時輸出有效電平），設置“CH Polarity”為Low（即有效電平為低電平）。
接下來點擊“Clock Configuration”進入時鐘配置界面，這裡我們採用預設設定的8MHz。
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點擊“Generator Code”生成Keil工程。
軟體編寫
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本次我們需要實現PWM輸出實現呼吸燈效果，需要用到PWM相關函數，其API文檔如下：
HAL_TIM_PWM_Start 定時器運行並輸出PWM函數
巨集定義__HAL_TIM_SET_COMPARE 給定時器設定通道x的捕獲比較寄存器（CRRx）的值，該巨集定義可以在“stm32f1xx_hal_tim.h”文件中找到
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點擊“Open Project”在Keil中打開工程，雙擊“main.c”文件。
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首先我們需要在main函數中初始化並運行定時器3 通道2 PWM函數的輸出。
我們首先在main.c文件的main函數中初始化定時器。/* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2); //定時器2運行併在通道2輸出PWM函數 /* USER CODE END 2 */然後，在
while(1)中插入代碼如下，不斷設定PWM輸出的占空比，從而實現呼吸燈的效果/* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { uint8_t i; //迴圈變數 for(i=0; i<=100; i+=4) //一次迴圈時間 100/4*20ms = 500ms 漸弱 { __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, i); //賦予定時器TIM3的CRR2寄存器的值為i HAL_Delay(20); } for(i=100; i>=0; i-=4) //一次迴圈時間 100/4*20ms = 500ms 漸強 { __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, i); //賦予定時器TIM3的CRR2寄存器的值為i HAL_Delay(20); } /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */
聯合調試
- 點擊運行，生成HEX文件。
- 在Proteus中載入相應HEX文件，點擊運行，LED燈1長亮，LED燈2呈現呼吸燈燈狀態。觀察示波器，可以看到通道B波形的占空比不斷改變，且占空比不同的時候，LED燈2的亮度也不同。
占空比為0，LED燈2不亮
占空比較小，LED燈2亮度低
占空比較大，LED燈2亮度高
