PWM原理及用其控制led亮度变化

e芯凌

STM32PWM工作过程

CCR1:捕获比较(值)寄存器（x=1,2,3,4):设置比较值。

CCMR1: OC1M[2:0]位：

              对于PWM方式下，用于设置PWM模式1【110】或者PWM模式2【111】

CCER:CC1P位：输入/捕获1输出极性。0：高电平有效，1：低电平有效。

CCER:CC1E位：输入/捕获1输出使能。0：关闭，1：打开。

PWM模式1 & PWM模式2

寄存器TIMx_CCMR1的OC1M[2:0]位来分析：

简单的说，ARPE=1,ARR立即生效。。。APRE=0,ARR下个比较周期生效。

STM32 定时器3输出通道引脚

①使能定时器3和相关IO口时钟。

        使能定时器3时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd();

        使能GPIOB时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd();

②     初始化IO口为复用功能输出。函数：GPIO_Init();

       GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;      

这里我们是要把PB5用作定时器的PWM输出引脚，所以要重映射配置，

      所以需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。

       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

       GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

④    初始化定时器：ARR,PSC等：TIM_TimeBaseInit();

⑤    初始化输出比较参数:TIM_OC2Init();

⑥ 使能预装载寄存器： TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

⑦   使能定时器。TIM_Cmd();

⑧   不断改变比较值CCRx，达到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2();

函数代码：

1. void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
   
2. {
   
3.         
   
4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
5.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitstruct;
   
6.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
   
7.         
   
8.         
   
9.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
   
10.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    
11.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
12.         
    
13.         
    
14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    
15.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
    
16.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    
17.         GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
    
18.   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
    
19.         
    
20.         GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
    
21.         
    
22. 
    
23.         TIM_TimeBaseInitstruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    
24.         TIM_TimeBaseInitstruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    
25.         TIM_TimeBaseInitstruct.TIM_Period=arr;
    
26.         TIM_TimeBaseInitstruct.TIM_Prescaler=psc;
    
27.         TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitstruct);
    
28.         
    
29. 
    
30.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择 PWM 模式 2，CNT>CCR1时为有效电平
    
31.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    
32.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性高，即高电平有效，有效电平置1
    
33.         TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //初始化 TIM3 OC2
    
34.         
    
35.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    
36.         
    
37.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
    
38. 
    
39. }

复制代码

main.c

1. #include "stm32f10x.h"
   
2. #include "led.h"
   
3. #include "delay.h"
   
4. #include "time.h"
   
5. 
   
6. int main()
   
7. {
   
8.         u16 led0pwm=0;
   
9.         u8 dir=1;
   
10.         
    
11.         delay_init();
    
12.         LED_Init();        
    
13.         
    
14.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);        
    
15.         TIM3_PWM_Init(899,0);//PWM频率为72000000/900=80Khz，也就是溢出时间为900/72us，也即是到达中断的时间
    
16.         
    
17.         
    
18.         while(1)
    
19.         {
    
20.                 delay_ms(10);
    
21.                 if(dir)
    
22.                         led0pwm++;
    
23.                 else
    
24.                         led0pwm--;
    
25.                 if(led0pwm>300)
    
26.                         dir=0;
    
27.                 if(led0pwm==0)
    
28.                         dir=1;
    
29.                 TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwm);//此处led0pwm越大，也就是高电平的占空比小，led越暗
    
30.         }        
    
31.                
    
32. }

复制代码

我们将led0pwmval 这个值设置为 PWM 比较值，也就是通过 led0pwmval 来控制 PWM 的占空比，然后控制 led0pwmval 的值从 0 变到 300，然后又从300 变到 0， 如此循环，因此 DS0 的亮度也会跟着从暗变到亮，然后又从亮变到暗。至于这里的值，我们为什么取300，是因为 PWM 的输出占空比达到这个值的时候，我们的 LED 亮度变化就不大了（虽然最大值可以设置到 899），因此设计过大的值在这里是没必要的。