6 计时器（三）

6.4 输出比较演示**

演示1：PWM驱动呼吸灯**

函数解释：

输出比较单元（掌握）

void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OCStructInit(TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);		//赋默认值

仅高级定时器使用，在使用高级定时器输出PWM时，需要调用这个函数，使能主动输出，否则pwm将不能正常输出

void TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

配置强制输出模式（了解）

void TIM_ForcedOC1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC3Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC4Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);

用来配置CCR寄存器的预装功能的（了解）

void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC3PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC4PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);

用来配置快速使能（了解）

void TIM_OC1FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC2FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC3FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC4FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);

外部事件清除REF信号（了解）

void TIM_ClearOC1Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC2Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC3Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC4Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);

在使用输出比较模式，配置定时器得触发极性

void TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC1NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC2PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC2NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC3PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC3NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC4PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);

单独更改输出比较模式

void TIM_SelectOCxM(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_OCMode);

单独更改输出使能参数

void TIM_CCxCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCx);
void TIM_CCxNCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCxN);

单独更改CCR寄存器值得函数（修改占空比）（掌握）

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);

引脚重映射配置（掌握）

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

//参数说明：
/**
  * @param  GPIO_Remap: selects the pin to remap.
  *     @arg GPIO_PartialRemap1_TIM2     : TIM2 Partial1 Alternate Function mapping  部分重映射1
  *     @arg GPIO_PartialRemap2_TIM2     : TIM2 Partial2 Alternate Function mapping  部分重映射2
  *     @arg GPIO_FullRemap_TIM2         : TIM2 Full Alternate Function mapping      完全重映射
  //如果使用这个参数，查引脚表可知，PB4就变成正常的GPIO口了
  *     @arg GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST      : Full SWJ Enabled (JTAG-DP + SW-DP) but without JTRST
  //查表可知，PA15 PB3 PB4这三个端口变成正常的GPIO口了
  *     @arg GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable  : JTAG-DP Disabled and SW-DP Enabled
  //完全禁用调试接口（包括JTAG-DP和SW-DP）慎用慎用慎用
  *     @arg GPIO_Remap_SWJ_Disable      : Full SWJ Disabled (JTAG-DP + SW-DP)

主函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"

uint8_t i;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	PWN_Init();

	
	while (1)
	{
		for (i=0;i<=100;i++)
		{
			PWM_SetCompare1(i);
			Delay_ms(10);
		}
		for (i=0;i<=100;i++)
		{
			PWM_SetCompare1(100-i);
			Delay_ms(10);
		}
	}
}

pwm函数编写步骤：

1.把TIM外设与GPIO外设的时钟打开
2.配置时基单元
3.配置输出比较单元（CRR的值，输出比较模式，极性选择，输出使能）
4.配置GPIO，PWM对应的GPIO配置为复位推挽输出
5.运行控制，启动计数器

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWN_Init(void)
{
	//1.把TIM外设与GPIO外设的时钟打开
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);  //选择内部时钟源TIM2
	
	//PA0改到PA15（GPIO_InitStructure处也得进行修改Pin_0改为Pin_15）
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);	   //打开AFIO时钟
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);      //在定义表，PA15没给加粗，上电默认复用为调试端口JTDI，所以需要关闭调试端口
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);   //查表可知，PA15 PB3 PB4这三个端口变成正常的GPIO口了
	
	//4.配置GPIO，PWM对应的GPIO配置位复位推挽输出
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//对于普通的开漏推挽输出，引脚的控制权来自输出数据库，如果用定时器来控制引脚，需使用复用开漏，来自片上外设控制引脚，断开输出数据寄存器
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;  		 //修改了引脚复用，这里也得进行对应修改（0-15）	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
	
	//2.配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;			//不分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;		//向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;					//ARR自动重装值（总数）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 -1;					//PSC预分频的值（一周期计多少次）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;				//重复计数器的值（高级TIM才有）
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//3.配置输出比较单元（输出比较模式，极性选择，输出使能，设置CRR的值）
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);  //赋一个初始值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//设置输出比较模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//设置极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//设置输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//CCR
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);	//PA0口对应OC1口（参考引脚定义表）
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}

演示2：PWM驱动舵机
在这里插入图片描述

主函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Servo.h"
#include "Key.h"

uint8_t KeyNum;
float Angle;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	Servo_Init();
	Key_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"Angle:");
	
	while (1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();
		if (KeyNum == 1)
		{
			Angle += 30;
			if(Angle > 180)
			{
				Angle = 0;
			}
		}
		Servo_SetAngle(Angle);
		OLED_ShowNum(1,7,Angle,3);
	}
}

PWM函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
	//1.把TIM外设与GPIO外设的时钟打开
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);  //选择内部时钟源TIM2
	
	
	//4.配置GPIO，PWM对应的GPIO配置位复位推挽输出
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//对于普通的开漏推挽输出，引脚的控制权来自输出数据库，如果用定时器来控制引脚，需使用复用开漏，来自片上外设控制引脚，断开输出数据寄存器
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;  		 	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
	
	//2.配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;			//不分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;		//向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000 - 1;					//ARR自动重装值（总数）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 -1;					//PSC预分频的值（一周期计多少次）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;				//重复计数器的值（高级TIM才有）
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//3.配置输出比较单元（输出比较模式，极性选择，输出使能，设置CRR的值）
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);  //赋一个初始值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//设置输出比较模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//设置极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//设置输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//CCR
	TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);	//PA0口对应OC1口（参考引脚定义表）  这里采用的是OC2通道2
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare2(TIM2, Compare);
}

Servo函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"

void Servo_Init(void)
{
	PWM_Init();
}

//设置舵机角度（y=kx+b）
void Servo_SetAngle(float Angle)
{
	PWM_SetCompare2(Angle / 180 * 2000 + 500);
}

演示3：PWM驱动直流电机

在这里插入图片描述

主函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Motor.h"
#include "Key.h"

uint8_t KeyNum;
int8_t Speed;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	Motor_Init();
	Key_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Speed:");
	
	while (1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();
		if (KeyNum == 1)
		{
			Speed += 20;
			if (Speed > 100)
			{
				Speed = -100;
			}	
		}                                                                                                                                                                         
		Motor_SetSpeed(Speed);
		OLED_ShowSignedNum(1,7,Speed,3);
	}
}

PWM函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
	//1.把TIM外设与GPIO外设的时钟打开
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);  //选择内部时钟源TIM2
	
	//4.配置GPIO，PWM对应的GPIO配置位复位推挽输出
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//对于普通的开漏推挽输出，引脚的控制权来自输出数据库，如果用定时器来控制引脚，需使用复用开漏，来自片上外设控制引脚，断开输出数据寄存器
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;  		 //
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);		
	
	//2.配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;			//不分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;		//向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;						//ARR自动重装值（总数）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 -1;					//PSC预分频的值（一周期计多少次）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;				//重复计数器的值（高级TIM才有）
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//3.配置输出比较单元（输出比较模式，极性选择，输出使能，设置CRR的值）
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);  //赋一个初始值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//设置输出比较模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//设置极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//设置输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//CCR
	TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);	//PA2口对应OC3口（参考引脚定义表）
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);
}

Motor函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.H"

//初始化电机控制引脚
void Motor_Init(void)
{
	//step1:使用RCC开启GPIO的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	//step2:使用GPIO_Init函数初始化GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;	//(Out_PP:Out Push Pull)推挽输出(高低电平都是有驱动能力)
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;  			
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
	PWM_Init();
}	

void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)
{
	if (Speed >= 0)
	{
		//配置引脚电平和CCR的值
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);
		PWM_SetCompare3(Speed);
	}
	else
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
		PWM_SetCompare3(-Speed);
	}
}