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STM32F103单片机2通道输出相位任意配置的PWM输出程序

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楼主
ID:928738 发表于 2023-3-31 14:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
蓝桥杯竞赛的时候练习的程序，嵌入式竞赛的项目中定时器的一个难点，其实也挺简单的，主要是理解了就简单。里面的是一个keil4工程的代码，使用tim3实现同一个定时器输出任意占空比、任意相位差的pwm信号，里面有注释和原理分析，使用示波器验证过。有问题可以留言提问

单片机源程序如下:
  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "lcd.h"
  3. /*
  4. 两路任意相位差、任意占空比的PWM信号实现
  5. */


  8. #define FRE 5000    //频率
  9. #define DUTY 40                        //占空比
  10. #define PHASE 180                //相位差
  11. u32 TimingDelay = 0;

  13. /*
  14. ccr1 高电平时间  ccr2 低电平时间
  15. cnt 频率对应的计数个数值
  16. deg 两个信号在CCR翻转的差值  这个差值体现相位差
  17. */

  19. u16 ccr1,ccr2;
  20. u16 cnt;
  21. u16 deg;

  23. void Delay_Ms(u32 nTime);
  24. void nvic_config(void);
  25. void tim3_init(void);
  26. void cal_prama(void);


  29. //Main Body
  30. int main(void)
  31. {
  32.                 SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);//1ms
  33.                 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  34.                 cal_prama();
  35.                 nvic_config();
  36.                 tim3_init();
  37.                
  38.                 while(1);
  39. }
  40. //
  41. void Delay_Ms(u32 nTime)
  42. {
  43.                 TimingDelay = nTime;
  44.                 while(TimingDelay != 0);        
  45. }
  46. void tim3_init(void)
  47. {
  48.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
  49.                 TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
  50.                 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  51.         
  52.           TIM_DeInit(TIM3);
  53.                 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
  54.           RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  55.         
  56.           GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  57.           GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  58.           GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  59.           GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  60.         
  61.          TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;//1us
  62.    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  63.    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period         = 65535;//1us*65535 = 65.535ms
  64.    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;
  65.    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
  66.    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);

  68.                  /*
  69.                 两个通道的CCR值初始为0，在第一次进入翻转的时候，改变两个通道的相位差。
  70.                 两个通道极性设置为一样。具体是什么电平有效取决于要求。改这里即可。
  71.                 TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable); 这个必须设置为DISABLE
  72.                 */
  73.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;//TIM3 CH1
  74.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState        = TIM_OutputState_Enable;
  75.                 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;   
  76.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity        = TIM_OCPolarity_High;
  77.                 TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
  78.                 TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable);
  79.                
  80.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;//TIM3 CH2
  81.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState        = TIM_OutputState_Enable;
  82.                 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;        
  83.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity        = TIM_OCPolarity_High;
  84.                 TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
  85.                 TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable);
  86.                
  87.                 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2, ENABLE);
  88.                 TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

  90. }
  91. void nvic_config(void)
  92. {
  93.                 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitType;
  94.                 NVIC_InitType.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;
  95.                 NVIC_InitType.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  96.                 NVIC_InitType.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;
  97.                 NVIC_InitType.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x02;
  98.                 NVIC_Init(&NVIC_InitType);
  99. }
  100. void cal_prama(void)
  101. {
  102.                 cnt = 1000000/FRE;  //信号频率对应的计数个数
  103.                 ccr1 = (int)(cnt*DUTY/100.0); //高电平计数个数
  104.                 ccr2 = cnt-ccr1;     //低电平计数个数
  105.                 deg = cnt*(PHASE/360.0);   //设置到ccr上的差值，这个差值体现相位差
  106. }
  107. u16 out;
  108. void TIM3_IRQHandler(void)
  109. {
  110.                 static u8 num1=0,num2=2;
  111.                 if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC1) != RESET)
  112.                 {
  113.                                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1 );
  114.                                 out=TIM_GetCapture1(TIM3);
  115.                                 if(num1==0)
  116.                                 {
  117.                                                 num1=1;
  118.                                           TIM_SetCompare1(TIM3,out+ccr1);
  119.                                 }
  120.                                 else
  121.                                 {
  122.                                     num1=0;
  123.                                           TIM_SetCompare1(TIM3,out+ccr2);
  124.                                 }
  125.                 }
  126.                 if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) != RESET)
  127.                 {
  128.                                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2 );
  129.                                 out=TIM_GetCapture2(TIM3);
  130.                                 /*
  131.                                 只有在第一次的时候才需要加deg相位差值。
  132.                                 这个加了后两者的相位就已经改变了。
  133.                                 后面的部分不需要加deg，加了的话，频率就改变了
  134.                                 if(num2==0)
  135.                                 {
  136.                                         num2=1;
  137.                                         TIM_SetCompare2(TIM3,out+ccr1+deg);
  138.                                 }
  139.                                 else
  140.                                 {
  141.                                         num2=0;
  142.                                         TIM_SetCompare2(TIM3,out+ccr2+deg);
  143.                                 }
  144.                                 这时候频率就变为f=fcnt/(ccr1+ccr2+deg*2);
  145.                                 而我们信号的频率应该是f=fcnt/(ccr1+ccr2);
  146.                                 因此注意点：
  147.                                                  只有第一次设置CCR时需要加上deg值。这时相位就改变了
  148.                                                  后面设置的时候，跟通道1一样。 这样两个通道的频率和占空比就是一样的。
  149.                                                  这样设置后就可以产生：相位差不一样，占空比和频率一样的两路PWM信号了。
  150.                                                 
  151.                                                  这个ccr1和ccr2是代表高低电平持续时间的个数，也就是决定了频率和占空比，
  152.                                                  因此两路信号的设置的ccr1和ccr2应该一样。所以第一次设置要加上deg，后面设置
  153.                                                  跟另一通道一样，就不要加deg了，加了后频率就改变了。
  154.                                                 
  155.                                                 
  156.                                                  具体实现为下面代码:
  157.                                 */
  158.                                 if(num2==2)
  159.                                 {
  160.                                                 num2=1;
  161.                                                 TIM_SetCompare2(TIM3,out+ccr1+deg);
  162.                                 }
  163.                                  else if(num2==0)
  164.                                 {
  165.                                                 num2=1;
  166.                                                 TIM_SetCompare2(TIM3,out+ccr1);
  167.                                 }
  168.                                 else
  169.                                 {
  170.                                                 num2=0;
  171.                                                 TIM_SetCompare2(TIM3,out+ccr2);
  172.                                 }
  173.                         
  174.                         
  175.                 }


  178. }
复制代码

Keil代码下载(附件只有代码不含其他任何资料):
Keil程序.7z (183.98 KB, 下载次数: 34)

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