笔记STM32F10xTIM2 PWM 输出LED呼吸灯
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STM32F103ZE学习笔记(TIM2生成4路不同占空比的PWM)落月风情高工2012-12-23 17:49:43 评分只看楼主 1楼实验内容:利用STM32的一个通用定时器(TIM2)产生4路频率相同(1KHz)占空比不同的PWM。
Ch1占空比75%,Ch2占空比50%,Ch3占空比25%,Ch4占空比10%。
四路输出分别对应PA端口的PA0,PA1,PA2,PA3。
实验目的:掌握通用定时器的基本应用。
(PWM的频率和占空比的计算)STM32的定时器是个强大的模块,定时器使用的频率也是很高的,定时器可以做一些基本的定时,还可以做PWM输出或者输入捕获功能。
补充一个前期时钟源问题:名为TIMx的定时器有8个,其中TIM1和TIM8挂在APB2总线上,而TIM2-TIM7则挂在APB1总线上。
其中TIM1&TIM8称为高级控制定时器. APB2可以工作在72MHz下,而APB1最大是36MHz。
定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2,而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器。
(这个问题纳闷了好久才找到的,主要是没有在意时钟树,唉!)下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时,这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。
假定AHB=36MHz,因为APB1允许的最大频率为36MHz,所以APB1的预分频系数可以取任意数值;当预分频系数=1时,APB1=36MHz,TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用);当预分频系数=2时,APB1=18MHz,在倍频器的作用下,TIM2~7的时钟频率=3 6MHz。
有人会问,既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz,为什么不直接取APB1的预分频系数=1?答案是:APB1不但要为TIM2~7提供时钟,而且还要为其它外设提供时钟;设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时,TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。
stm32单片机呼吸灯的原理1.引言呼吸灯是一种流行的L ED效果,在各种电子产品中得到广泛应用。
本文将介绍使用ST M32单片机实现呼吸灯效果的原理。
2. st m32单片机介绍S T M32是一款由意法半导体(ST Mi cr oe le c tr on ic s)公司推出的32位A RM Co rt ex-M系列单片机。
它具有高性能、低功耗和丰富的外设以及灵活的软件开发环境,被广泛应用于嵌入式系统中。
3.呼吸灯的工作原理呼吸灯效果的实现原理是通过改变LE D的亮度来模拟人类的呼吸过程,以此带来流畅而柔和的灯光变化。
3.1P W M控制S T M32单片机使用脉冲宽度调制(PW M)技术控制LE D的亮度。
PW M是一种周期性的信号,通过改变其占空比(高电平持续时间与周期之比)来调节输出电平。
3.2呼吸灯的算法呼吸灯算法的基本思想是,通过逐渐改变P WM的占空比,使L ED的亮度恢复到初始状态。
具体步骤如下:1.设置一个呼吸周期,将其分成若干小步长。
2.逐步增加PW M的占空比,使L ED逐渐变亮。
3.当P WM的占空比达到最大值时,开始逐步减小占空比,使L ED逐渐变暗。
4.当P WM的占空比减小到最小值时,重新开始呼吸周期。
3.3呼吸灯实现的关键函数在S TM32的开发环境中,可以使用以下关键函数来实现呼吸灯效果:v o id TI M_PW M_Co nfi g ur at io n(vo id){T I M_Ti me Ba se In itT y pe De fT IM_T im eBa s eS tr uc tu re;T I M_OC In it Ty pe Def T IM_O CI ni tS tr uct u re;//配置定时器基本参数T I M_Ti me Ba se St ruc t ur e.TI M_Pr es cal e r=72-1;//设置分频系数,定时器时钟为72MH zT I M_Ti me Ba se St r uc t ur e.TI M_Pe ri od=999;//设置周期为1000个单位T I M_Ti me Ba se St ruc t ur e.TI M_Co un ter M od e=TI M_Co un ter M od e_U p;//向上计数模式T I M_Ti me Ba se St ruc t ur e.TI M_Cl oc kDi v is io n=TI M_CK D_D I V1;T I M_Ti me Ba se St ruc t ur e.TI M_Re pe tit i on Co un te r=0;T I M_Ti me Ba se In it(T IM2,&T IM_T im eBa s eS tr uc tu re);//配置定时器输出比较参数T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_OC Mo de=TI M_O CM od e_PW M1;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_Ou tp ut Sta t e=TI M_Ou tp ut Sta t e_En ab l e;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_Ou tp ut NSt a te=T IM_O ut pu tNS t at e_Di s ab le;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_Pu ls e=0;//初始占空比为0T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_OC Po l a rit y=T IM_O CP ol ar ity_Lo w;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_OC NP ol ari t y=TI M_OC NP ol ari t y_Hi g h;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_OC Id le Sta t e=TI M_OC Id le Sta t e_Se t;T I M_OC In it St ru ctu r e.TI M_OC NI dl eSt a te=T IM_O CI dl eSt a te_R e s e t;T I M_OC1I ni t(TI M2,&TI M_OC In it St ruc t ur e);//启动TI M2定时器T I M_Cm d(TI M2,E NAB L E);}4.程序代码实现以下为基于S TM32单片机的呼吸灯程序代码实现示例,使用标准外设库(St dP er ip hL ibr a ry):#i nc lu de"s tm32f10x.h"v o id de la y(ui nt32_t ms){m s*=1000;w h il e(ms--){a s m("n op");}}i n tm ai n(vo id){G P IO_I ni tT yp eD efG P IO_I ni tS tr uc tur e;//启用GP IO C的时钟R C C_AP B2Pe ri ph Clo c kC md(R CC_A PB2Pe r ip h_GP IO C,EN ABL E);//配置GP IO C的Pin13为推挽输出G P IO_I ni tS tr uc tur e.G PI O_Pi n=GP IO_P in_13;G P IO_I ni tS tr uc tur e.G PI O_Mo de=G PIO_Mo de_O ut_P P;G P IO_I ni tS tr uc tur e.G PI O_Sp ee d=GPI O_S pe ed_50M Hz;G P IO_I ni t(GP IO C,&G PI O_In it St ru ctu r e);//配置PW MT I M_PW M_Co nf ig ura t io n();w h il e(1){//呼吸灯效果f o r(in ti=0;i<1000;i++){T I M_Se tC om pa re1(T I M2,i);d e la y(10);}f o r(in ti=1000;i>=0;i--){T I M_Se tC om pa re1(T I M2,i);d e la y(10);}}}5.结论通过PW M技术和呼吸灯算法,我们可以使用ST M32单片机轻松实现呼吸灯效果。
我们来探讨一下“STM32单片机设计实现呼吸灯效果”这一主题。
呼吸灯效果是指LED灯逐渐由暗到亮再由亮到暗的渐变效果,仿佛在呼吸一样,因此得名“呼吸灯”。
在嵌入式系统和物联网设备中,呼吸灯是一种常见的人机交互界面,其设计实现涉及到PWM调光技术和定时器中断控制等内容。
在STM32单片机中,实现呼吸灯效果最常用的方法是利用定时器和PWM模块。
我们需要配置定时器的计数周期和预分频系数,以确定呼吸灯的周期和频率。
利用PWM模块控制LED的亮度,根据呼吸灯的状态变化不断更新PWM占空比,从而实现呼吸灯的效果。
在具体的程序设计中,我们可以使用STM32提供的HAL库函数或者直接操作寄存器的方法来实现呼吸灯效果。
在HAL库函数的调用中,需要先初始化定时器和PWM模块,然后在定时器中断中更新PWM的占空比,从而实现呼吸灯效果。
而如果选择直接操作寄存器的方法,需要对寄存器进行设置和操作,相对更加灵活和高效。
除了硬件设计和软件编程,实现呼吸灯效果还需要考虑功耗和灯光效果的优化。
在实际应用中,我们可以通过调节呼吸灯的周期和频率,以及优化PWM输出的方式来达到节能和良好的视觉效果。
还可以考虑使用多个LED灯和不同颜色的混合,设计出更加丰富多彩的呼吸灯效果。
STM32单片机设计实现呼吸灯效果是一个涉及硬件设计和软件编程的综合应用,需要结合定时器、PWM模块和中断控制等知识,并注重功耗和灯光效果的优化。
通过深入理解和实践,我们可以设计出满足用户需求的呼吸灯效果,为嵌入式系统和物联网设备增添更加灵动的人机交互界面。
我的个人观点是,在实际应用中,呼吸灯效果是一种简洁而又美观的人机交互设计,能够为产品增添更加智能和生动的氛围。
掌握STM32单片机设计实现呼吸灯效果的知识和应用技巧对于嵌入式系统工程师和物联网设备开发者来说是非常重要的。
希望通过本文的介绍,读者能对这一主题有更加全面、深刻和灵活的理解。
我们来探讨一下“STM32单片机设计实现呼吸灯效果”这一主题。
STM32之呼吸灯作为初学者,刚刚接触STM32,所以文章有何不妥之处,敬请指出,一定会改。
听说呼吸灯是很久以前的事情了,那时候刚刚学习51单片机,没有单片机的基础。
后来在网上看到了一个呼吸灯的电路图,甚是复杂,根本看不懂,无奈之下放弃了呼吸灯的制作。
在接触了STM32后,发现呼吸灯还是比较容易实现的,而且不需要什么硬件知识就可以完成。
于是开始尝试做呼吸灯了。
其实做呼吸灯还是有一些波折的,程序有各种版本,且由于刚刚学习STM32——看不懂程序,所以在了解了大概的思路后,便开始自己尝试写程序了。
哈哈美图隔开。
下面进入今天的正题——呼吸灯。
首先我们应该了解呼吸灯的基本原理——关键是用STM32输出占空比可调的方波。
用到了STM32的PWM输出,我们就必须了解它。
STM32是带有PWM输出功能的。
我们以TIM3来实现PWM的输出。
关于TIM3大家可以查阅STM32的相关资料,在这里我不在详解。
由以上可知道我们必须让STM32输出PWM或者说输出方波,因此我们必须知道怎么让STM32输出PWM。
用STM32输出占空比可调的PWM制作呼吸灯的步骤:(自己感觉很重要)① 配置系统时钟(RCC_Config)② 配置GPIO口(TIM3_GPIO_Config)③ 配置TIMER(TIM3_Mode_Config)④ 写实现呼吸灯的主体程序⑤ 进行呼吸灯的调试现在我们来一步一步理解程序:① 配置系统时钟(RCC_Config):将TIM3和GPIO的时钟打开。
由以上可以看出:TIM3挂载在APB1GPIO挂载在APB2② 配置GPIO口(TIM3_GPIO_Config):这里新手一般都会很疑惑,尤其是自学者都不知道为什么要设置Pin,Mode,Speed等等。
还有人常常有疑问,再用某个功能之前我怎么知道都要设置哪些东西。
其实大家可以看看学习STM32至关重要的资料——STM32固件库手册,便会有所了解。
③ 配置TIMER(TIM3_Mode_Config)void TIM3_Mode_Config(void){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//设置一个TIM_TimeBaseStructure结构体。
STM32笔记(二)TIM模块产生PWM这个是STM32的PWM输出模式,STM32的TIM1模块是增强型的定时器模块,天生就是为电机控制而生,可以产生3组6路PWM,同时每组2路PW M为互补,并可以带有死区,可以用来驱动H桥。
下面的代码,是利用TIM1模块的1、2通道产生一共4路PWM的代码例子,类似代码也可以参考ST的固件库中相应exampleC语言: TIM1模块产生PWM,带死区//Step1.开启TIM和相应端口时钟//启动GPIORCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GP IOB | \RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GP IOD,\ENABLE);//启动AFIORCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//启动TIM1RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//Step2. GPIO做相应设置,为AF输出//PA.8/9口设置为TIM1的OC1输出口GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//PB.13/14口设置为TIM1_CH1N和TIM1_CH2N输出口GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//Step3. TIM模块初始化void TIM_Configuration(void){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;//TIM1基本计数器设置(设置PWM频率)//频率=TIM1_CLK/(ARR+1)TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1;TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure);//启用ARR的影子寄存器(直到产生更新事件才更改设置)TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);//TIM1_OC1模块设置(设置1通道占空比)TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enabl e;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Ena ble;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 120;TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//启用CCR1寄存器的影子寄存器(直到产生更新事件才更改设置)TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);//TIM2_OC2模块设置(设置2通道占空比)TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enabl e;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Ena ble;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 680;TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//启用CCR2寄存器的影子寄存器(直到产生更新事件才更改设置)TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);//死区设置TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x90; //这里调整死区大小0-0xffTIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity _High;TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOu tput_Enable;TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStructure);//TIM1开启TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);//TIM1_OC通道输出PWM(一定要加)TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);}其实,PWM模块还可以有很多花样可以玩,比方在异常时(如CPU时钟有问题),可以紧急关闭输出,以免发生电路烧毁等严重事故。
STM32学习笔记:通用定时器输出PWM分类:STM32学习笔记2014-03-18 19:31 687人阅读评论(0) 收藏举报stm32通用定时器PWM输出脉冲宽度调制,简称PWM(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的控制技术,常用于控制Led灯的亮度、电机转速等。
STM32 的定时器除了TIM6 和7,其他的定时器都可以用来产生PWM 输出。
其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生高达7路的PWM输出,通用定时器TIM2~TIM5可以同时产生4路PWM输出。
使用通用定时器输出PWM同样需要4步配置,由于输出PWM信号时,不需要定时器中断,所以不需要配置NVIC,但是需要配置TIM_OCInitStructure。
下面已配置TIM2为例:(1)开启系统时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);(2)配置GPIOGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);(3)配置TIMERTIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 3599; //重装载值3600TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;//预分频系数0,意味着不分频,由两项参数可算出定时器频率为20KHzTIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1 ;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);(4)配置TIM_OCInitStructurevoid TIM2_PWM_Init(void){TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//输出模式为PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出极性高,即输出高电平TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =40*36; //设置PWM占空比为40%TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM2信道1TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);//开启TIM2信道1的预装载寄存器TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =0*36;TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =90*36;TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =0*36;TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}结构体TIM_OCInitTypeDef的定义为:typedef struct{uint16_t TIM_OCMode;uint16_t TIM_OutputState;uint16_t TIM_OutputNState;uint16_t TIM_Pulse;uint16_t TIM_OCPolarity;uint16_t TIM_OCNPolarity;uint16_t TIM_OCIdleState;uint16_t TIM_OCNIdleState;} TIM_OCInitTypeDef;其中TIM_OCPolarity、TIM_OCMode、TIM_OutputState、TIM_Pulse四个属性是需要我们设置的,其他四个属性是高级定时器TIM1和TIM8才有用的,在这里不做介绍。
STM32TIM的PMW模式STM32 TIM的PMW模式STM32开发板学习⽇记-[5]TIM的PMW模式脉冲宽度调制模式可以产⽣⼀个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空⽐的信号。
在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位写⼊’110’(PWM模式1)或’111’(PWM模式2),能够独⽴地设置每个OCx输出通道产⽣⼀路PWM。
必须设置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相应的预装载寄存器,最后还要设置TIMx_CR1寄存器的ARPE位使能⾃动重装载的预装载寄存器(在向上计数或中⼼对称模式中)。
因为仅当发⽣⼀个更新事件的时候,预装载寄存器才能被传送到影⼦寄存器,因此在计数器开始计数之前,必须通过设置TIMx_EGR寄存器中的UG位来初始化所有的寄存器。
OCx的极性可以通过软件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP 位设置,它可以设置为⾼电平有效活或低电平有效。
TIMx_CCER寄存器中的CCxE位控制OCx输出使能。
在PWM模式(模式1或模式2)下,TIMx_CNT和TIM1_CCRx始终在进⾏⽐较,(依据计数器的计数⽅向)以确定是否符合TIM1_CCRx≤TIM1_CNT或者TIM1_CNT≤TIM1_CCRx。
然⽽为了与OCREF_CLR 的功能(在下⼀个PWM周期之前,ETR信号上的⼀个外部事件能够清除OCxREF)⼀致,OCxREF信号只能在下述条件下产⽣:●当⽐较的结果改变●当输出⽐较模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)从“冻结”(⽆⽐较,OCxM=’000’)切换到某个PWM模式(OCxM=’110’或’111’)。
这样在运⾏中可以通过软件强置PWM输出。
根据TIMx_CR1寄存器中CMS位的状态,定时器能够产⽣边沿对齐的PWM信号或中央对齐的PWM信号。
110:PWM模式1-在向上计数时,⼀旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为⽆效电平;在向下计数时,⼀旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为⽆效电平(OC1REF=0),否则为有效电平(OC1REF=1)。
STM32课程设计呼吸灯仿真与实践2012112020335 乔智慧电子信息科学与技术物理与电子科学学院2015年6月03日电工电子中心2015年6月绘制STM32呼吸灯设计一.任务解析呼吸灯,指灯光设备的亮度随着时间由暗到亮逐渐增强,再由亮到暗逐渐衰减,很有节奏感地一起一伏,就像是在呼吸一样。
本设计要求通过STM32,实现呼吸周期为3秒,即吸气时间(亮度上升时间)1.5秒,呼气时间(亮度衰减时间)1.5秒的呼吸灯。
二.方案论证要使用数字器件控制灯光的强弱,我们很自然就想到PWM(脉冲宽度调制)技术。
假如以LED作为灯光设备,且由控制器输出的PWM信号可以直接驱动LED,PWM信号中的低电平可点亮LED灯。
由于视觉暂留效应,人眼可以看不到LED灯的闪烁现象,反映到人眼中的是亮度的差别,因此我们需要LED以较高的频率进行开关(亮灭)切换。
因此,我们可以使用高频率的PWM信号,通过调制信号的占空比,控制LED灯的亮度。
根据以上思路,提出如下两个方案。
方案一:用常见的数学函数来表示亮度随着实践逐渐变强再衰弱,把函数值赋值到数组中,用调制的方法,每个循环给闪烁的熄灭时间加一,灯就会慢慢变暗,在设置熄灭时间加到一定程度就开始减一,就会渐渐变亮了,如此循环。
方案二:把函数值赋值到数组中,对数组中的每一个值进行重复而快速的扫描,当遍历完PWM表中的元素时,再重头开始遍历PWM表。
即以一定的时间长度为周期,LED灯亮的平均时间越长,亮度就越高,反之越暗。
利用STM32定时器的PWM输出功能,实现呼吸灯。
经分析比较与初步测试,方案二更能很好地实现呼吸灯效果,因此选择方案二。
三.方案实施STEP1 生成表示亮度的数学函数亮度随着时间逐渐变强再衰减,可以用两种常见的数学函数表示,分别是半个周期的正弦函数与指数上升曲线基期对称得到的下降曲线。
如图示:正点原子STM32开发板上的LED灯是低电平点亮因此,比较上述两个函数图像我们可以发现,下凹函数曲线灯光处于暗的状态更长,所以指数函数的曲线更符合我们呼吸灯的亮度变化要求。
pwm呼吸灯的工作原理解析1. 引言在现代电子产品中,呼吸灯效果已成为一种常见的设计元素。
这种动态变化的光效使产品更加生动有趣,吸引了我们的注意力。
而PWM (脉宽调制)技术是实现呼吸灯效果的关键。
本文将对PWM呼吸灯的工作原理进行解析,并探讨其在电子产品中的应用。
2. PWM的基本原理PWM是一种通过改变信号的脉冲宽度来调节电平的技术。
通过快速的开关操作,控制电源向负载传输的能量,从而实现对负载亮度的调节。
在PWM呼吸灯中,我们可以利用PWM调节LED灯的亮度,使其呈现出渐变的呼吸效果。
3. PWM呼吸灯的工作原理PWM呼吸灯的工作原理可以概括为以下几个步骤:3.1 设置周期我们需要设置一个固定的周期。
周期是PWM信号重复的时间间隔,通常以毫秒为单位。
在这个周期内,会有多个PWM波形交替出现。
3.2 设置占空比占空比是PWM信号中高电平时间和周期之比。
通过改变占空比,我们可以调节LED灯的亮度。
当占空比为0%时,LED灯完全不亮;当占空比为100%时,LED灯达到最大亮度。
3.3 呼吸效果实现为了实现呼吸效果,我们需要在一个周期内将占空比从最小值线性地增加到最大值,然后再从最大值线性地减少到最小值。
这个过程可以通过逐步改变占空比来实现。
我们可以每隔10毫秒递增或递减1%,从而呈现出平滑的呼吸效果。
4. PWM呼吸灯在电子产品中的应用PWM呼吸灯广泛应用于各类电子产品中,包括智能手表、智能手机、电视机和汽车等。
其主要应用有以下几个方面:4.1 人体感应灯PWM呼吸灯可以结合人体感应传感器,在人接近时自动调节灯的亮度。
这种智能设计在夜间使用时非常实用,既能够满足照明需求,又能够减少能耗。
4.2 背光控制电子产品的背光控制越来越受到重视,PWM呼吸灯可以实现对背光亮度的动态控制,使显示屏的观感更加舒适,并延长显示屏的使用寿命。
4.3 环境氛围灯在娱乐场所、家庭影院或车内等环境中,通过利用PWM呼吸灯的变化效果,营造出各种不同的氛围。
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_peripheral.h"
// 实验功能PWM输出
// 1.RCC时钟配置
// 2.GPIO配置初始化
// 3.TIM初始化配置,定时器PWM配置
// x.程序检测
#define TIME_LED (uint32_t)60000
//function declaration
void delay (void);
int main(void)
{
uint32_tnum = 0;
uint32_t sum = 0;
RCC_Config();
GPIO_Config();
TIM_PWM_Config( 0 , TIME_LED);
while(1)
{
if(sum == 0)
{
num++;
if(num == TIME_LED) sum = 1;
}
else
{
num--;
if(num == 0) sum = 0;
}
TIM2->CCR1=num; // TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = num;
delay();
}
return 0;
}
void delay (void)
{
uint32_t i;
for (i=0; i<200; i++);
}
#include "stm32f10x_peripheral.h"
#include "stm32f10x.h"
// PWM输出
// 1.RCC时钟配置
// 2.GPIO配置初始化
// 3.TIM初始化配置,定时器PWM配置
// 1.RCC时钟配置
voidRCC_Config(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
}
// 2.GPIO配置初始化
voidGPIO_Config(void)
{ // 1.初始化所有的GPB端口 50MHz Out_PP
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 2.初始化端口输出低电平
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_All, Bit_RESET);
}
// 3.TIM初始化配置,定时器PWM配置
voidTIM_PWM_Config(unsigned intpsc, unsigned intarr)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStruct = {0};
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure = {0};
// 1.TM2初始化设置36000000/7200=5000; 10000*(1/5000)=2
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler =psc;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);
// TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update, ENABLE ); //PWM不用中断
// 2.PWM设置初始化
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //极性选择
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //在main 函数中填充
TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
//定时器开
}
#ifndef __STM32F10X_PERIPHERAL_H__
#define __STM32F10X_PERIPHERAL_H__
// 实验功能PWM输出
// 1.RCC时钟配置
// 2.GPIO配置初始化
// 3.TIM初始化配置,定时器PWM配置
//function declaration
void RCC_Config(void); // 1.RCC时钟配置
void GPIO_Config(void); // 2.GPIO 配置初始化
void TIM_PWM_Config(unsigned intpsc, unsigned intarr);// 3.TIM初始化配置,定时器PWM配置
void LED_Flicker(void); // x.程序检测
#endif。