《M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版》第二十八章 PVD电压监控实验

正点原子运营

第二十八章 PVD电压监控实验

1）实验平台：正点原子 M144Z-M3 STM32F103最小系统板

2) 章节摘自【正点原子】M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版

3）购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=609293737870

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boar ... _mini_sysboard.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正点原子STM32技术交流QQ群:725095144

本章介绍STM32F103电源电压监测器（PVD）的使用，PVD可以设置一个电压阈值，当监测到电源电压低于该阈值后，可以触发中断，以完成一些紧急处理。通过本章的学习，读者将学习到PVD的使用。

本章分为如下几个小节：

28.1 硬件设计

28.2 程序设计

28.3 下载验证

28.1 硬件设计

28.1.1 例程功能

1. TFTLCD上显示实验信息

2. 供电不足时，LED1亮起，LCD上提示“PVD Low Voltage!”

3. 供电正常时，LED1熄灭，LCD上提示“PVD Voltage OK! ”

4. LED0闪烁，提示程序正在运行

28.1.2硬件资源

1. LED

       LED0 - PB5

       LED1 - PE5

2. 正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块

3. PVD

28.1.3 原理图

本章实验使用的PVD为STM32F103的片上资源，因此没有对应的连接原理图。

28.2 程序设计

28.2.1 HAL库的PWR驱动

本章实验使用的PVD为PWR的子模块，因此对PVD的操作函数都由HAL库中的PWR驱动提供，使用PVD的具体步骤如下：

①：配置PVD

②：使能PVD

在HAL库中对应的驱动函数如下：

①：配置PVD

该函数用于配置PVD，其函数原型如下所示：

1. voidHAL_PWR_ConfigPVD(PWR_PVDTypeDef *sConfigPVD);

复制代码

该函数的形参描述，如下表所示：

表28.2.1.1 函数HAL_PWR_ConfigPVD()形参描述

该函数的返回值描述，如下表所示：

表28.2.1.2 函数HAL_PWR_ConfigPVD()返回值描述

该函数使用PWR_PVDTypeDef类型的结构体变量传入PVD的配置参数，该结构体的定义如下所示：

1. typedef struct
   
2. {
   
3.     uint32_t PVDLevel;  /* 等级 */
   
4.     uint32_t Mode;      /* 模式 */
   
5. }PWR_PVDTypeDef;

复制代码

该函数的使用示例，如下所示：

1. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
2. void example_fun(void)
   
3. {
   
4.    PWR_PVDTypeDef config = {0};
   
5.    
   
6.     /* 配置PVD */
   
7.    config.PVDLevel = PWR_PVDLEVEL_7;
   
8.    config.Mode =PWR_PVD_MODE_IT_RISING_FALLING;
   
9.    HAL_PWR_ConfigPVD(&config);
   
10. }

复制代码

②：使能PVD

该函数用于使能PVD，其函数原型如下所示：

1. voidHAL_PWR_EnablePVD(void);

复制代码

该函数的形参描述，如下表所示：

表28.2.1.3 函数HAL_PWR_EnablePVD()形参描述

该函数的返回值描述，如下表所示：

表28.2.1.4 函数HAL_PWR_EnablePVD()返回值描述

该函数的使用示例，如下所示：

1. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
2. void example_fun(void)
   
3. {
   
4.     /* 使能PVD */
   
5.     HAL_PWR_EnablePVD();
   
6. }

复制代码

28.2.2 PWR驱动

本章实验的PWR驱动主要负责向应用层提供PVD的初始化函数，并实现PVD的中断回调函数。本章实验中，PWR的驱动代码包括pwr.c和pwr.h两个文件。

PWR驱动中，初始化PVD的函数，如下所示：

1. /**
   
2. *@brief   初始化PVD
   
3. *@param   pl: 电压等级
   
4. *@retval  无
   
5. */
   
6. void pwr_pvd_init(uint32_t pl)
   
7. {
   
8.    PWR_PVDTypeDef pwr_pvd_struct = {0};
   
9.    
   
10.    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
    
11.    
    
12.    HAL_NVIC_SetPriority(PVD_IRQn, 0, 0);
    
13.    HAL_NVIC_EnableIRQ(PVD_IRQn);
    
14.    
    
15.     /* 配置并使能PVD */
    
16.    pwr_pvd_struct.PVDLevel = pl;
    
17.    pwr_pvd_struct.Mode =PWR_PVD_MODE_IT_RISING_FALLING;
    
18.    HAL_PWR_ConfigPVD(&pwr_pvd_struct);
    
19.    HAL_PWR_EnablePVD();
    
20. }

复制代码

从上面的代码中可以看到，PVD的初始化函数中，根据函数传入的参数配置了PVD的电压阈值，并开启了PVD的相关中断和使能PVD。

PWR驱动中，PVD的中断回调函数，如下所示：

1. /**
   
2. *@brief   HAL库PVD中断回调函数
   
3. *@param   无
   
4. *@retval  无
   
5. */
   
6. voidHAL_PWR_PVDCallback(void)
   
7. {
   
8.     if (__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_PVDO) != RESET)
   
9.     {
   
10.          /* 电压低于设置的电压等级，进行相应提示 */
    
11.          LED1(0);
    
12.          lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "PVD LowVoltage!", RED);
    
13.     }
    
14.     else
    
15.     {
    
16.          /* 电压不低于设置的电压等级，进行相应提示  */
    
17.          LED1(1);
    
18.          lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "PVD VoltageOK! ", BLUE);
    
19.     }
    
20. }

复制代码

从PVD的中断回调函数中可以看到，当PVD监测到电源电压小于设定的电压阈值时，会在LCD上显示电压低的提示并点亮LED1，在PVD监测到电源电压恢复至设定的电压阈值时，会在LCD上显示电压正常的提示并熄灭LED1。

虽然PVD在监测到电源电压低于设定的电压阈值时，会有相应的操作，但是由于电压过低可能导致无法观察到部分操作的现象。

28.2.3 实验应用代码

本章实验的应用代码，如下所示：

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     uint8_t t = 0;
   
4.    
   
5.    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
   
6.    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 配置时钟，72MHz */
   
7.    delay_init(72);                     /* 初始化延时 */
   
8.    usart_init(115200);                 /* 初始化串口 */
   
9.    led_init();                         /* 初始化LED */
   
10.    lcd_init();                         /* 初始化LCD */
    
11.    pwr_pvd_init(PWR_PVDLEVEL_7);       /* 初始化PVD */
    
12.    
    
13.    lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    
14.    lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "PVDTEST", RED);
    
15.    lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    
16.    
    
17.    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "PVD VoltageOK! ", BLUE);
    
18.    
    
19.     while (1)
    
20.     {
    
21.          if (++t == 20)
    
22.          {
    
23.              t = 0;
    
24.              LED0_TOGGLE();
    
25.          }
    
26.          
    
27.          delay_ms(10);
    
28.     }
    
29. }

复制代码

本实验的应用代码很简单，主要就是配置了PVD的阈值电压为2.7V。

28.3 下载验证

在完成编译和烧录操作后，若系统的供电正常，便可以在LCD上看到“PVD Voltage OK!”的提示，并且LED1也处于熄灭状态；若系统的供电低于设置的PVD电压阈值2.7V时，便可以在LCD上看到“PVD Low Voltage!”的提示，并且LED1也会亮起（系统供电过低时，可能出现跟多意想不到的结果，因此可能会看不到部分现象）。

正常情况下开发板的供电都是正常的，若读者强制影响开发板的供电，可能导致不可逆的硬件损坏。