基于HAL庫的STM32呼吸燈實驗

本文目標：基于HAL庫的stm32呼吸燈實驗

按照本文的描述，應該可以在你所處的硬件上調(diào)通代碼。

先決條件：裝有編譯和集成的開發(fā)環(huán)境，比如：Keil uVision5。

板子硬件要求：設計了LED在定時器的接口上

呼吸燈是一種常見的電子制作實驗項目，其通過控制 LED 燈的亮度變化，實現(xiàn)了一種模擬人類呼吸的效果。 作為一種常見的數(shù)字調(diào)光技術(shù)，呼吸燈廣泛應用于工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域。 而在此過程中，使用微控制器如 STM32 ，則可以更加便捷、靈活地實現(xiàn)呼吸燈的控制。 因此，本文將介紹基于 STM32 的呼吸燈實驗，通過代碼編寫、編譯下載和調(diào)試運行，實現(xiàn)了一個簡單的呼吸燈控制系統(tǒng)。

實驗目的

本實驗旨在通過 STM32 的呼吸燈實驗，掌握 STM32 的編程方法和調(diào)試技巧，并深入理解呼吸燈的原理、調(diào)光技術(shù)和周期控制等知識點。 在本實驗過程中，我們將涉及 STM32 的 GPIO 端口配置、定時器和 PWM 的使用、時鐘配置和中斷處理等技術(shù)

PWM介紹

PWM（Pulse Width Modulation）即脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，是一種通過調(diào)節(jié)脈沖信號的占空比來實現(xiàn)模擬信號的調(diào)節(jié)的技術(shù)。 在PWM控制中，周期性的方波稱為PWM波，其占空比是指高電平時間與周期的比值。 PWM波信號可以通過控制電路的輸出電平來實現(xiàn)對外設的控制，如對LED的亮度、電機的轉(zhuǎn)速等。 通常使用定時器模塊來生成PWM波，定時器在每個周期內(nèi)發(fā)出固定的時間間隔中斷，根據(jù)設定的占空比，每個周期內(nèi)的高電平時間和低電平時間不同，從而實現(xiàn)對PWM波的控制。

基礎(chǔ)工程

使用STM32CubeMX配置stm32的基本配置。 基本的配置如下：開啟swd調(diào)試，開啟外部時鐘，配置相應的定時器。

• 呼吸燈連接的硬件定時器配置

• 時鐘界面選項卡：

• 工程選項卡：

點擊右上角的的生成代碼：

使用keil打開工程，編譯工程，一切都是ok

主要代碼

其中我定時器配置了200hz的頻率，肉眼觀察明顯一些，主函數(shù)中改變占空比。

/* 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;     // 分頻720  100khz  10us計一數(shù)
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim1.Init.Period = 500-1;        // 計數(shù)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函數(shù)

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
  //定義一個變量用來存儲比較值
  uint16_t pulse = 0;
  //定義一個變量用來存儲方向，0表示遞增，1表示遞減
  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 */
   //根據(jù)方向判斷是遞增還是遞減
  if (dir == 0)
  {
    //延時10毫秒
    HAL_Delay(10);
    //比較值加一
    pulse++;
    //設置比較值
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4, pulse);
    //如果比較值達到最大值499，就改變方向為遞減
    if (pulse == 499)
    {
      dir = 1;
    }
  }
  else if (dir == 1)
  {
    //延時10毫秒
    HAL_Delay(10);
    //比較值減一
    pulse--;
    //設置比較值
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4, pulse);
    //如果比較值達到最小值0，就改變方向為遞增
    if (pulse == 0)
    {
      dir = 0;
    }
  }
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

實驗現(xiàn)象

能在我的硬件上實現(xiàn)呼吸燈的效果。

本文完！