基于GD32F303RCT6芯片 通过PWM与DMA结合硬件控制呼吸灯,用C语言写一份代码

时间: 2023-05-26 08:01:25 浏览: 63
以下是基于GD32F303RCT6芯片的PWM与DMA结合硬件控制呼吸灯的C语言代码示例: ``` #include "gd32f30x.h" #define LED_PIN GPIO_PIN_5 #define LED_PORT GPIOB #define PWM_CHANNEL TIMER_CH_1 #define PWM_FREQ 1000 #define LED_MAX_BRIGHTNESS 200 uint16_t dma_buffer[2]; void init_gpio(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB); gpio_init(LED_PORT, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, LED_PIN); } void init_timer(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1); timer_oc_parameter_struct oc_initpara; timer_parameter_struct timer_initpara; timer_deinit(TIMER1); timer_struct_para_init(&timer_initpara); timer_initpara.prescaler = SystemCoreClock / PWM_FREQ - 1; timer_initpara.period = LED_MAX_BRIGHTNESS - 1; timer_initpara.clock_division = TIMER_CKDIV_DIV1; timer_initpara.align = TIMER_ALIGN_CENTER; timer_initpara.repetition_counter = 0; timer_init(TIMER1, &timer_initpara); timer_channel_output_struct_para_init(&oc_initpara); oc_initpara.output_compare_mode = TIMER_OC_MODE_PWM1; oc_initpara.output_polarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; oc_initpara.oc_idle_state = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW; oc_initpara.compare = 0; timer_channel_output_config(TIMER1, PWM_CHANNEL, &oc_initpara); timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1, PWM_CHANNEL, 0); timer_channel_output_mode_config(TIMER1, PWM_CHANNEL, TIMER_OC_MODE_PWM1); timer_channel_output_shadow_config(TIMER1, PWM_CHANNEL, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE); timer_primary_output_config(TIMER1, ENABLE); timer_enable(TIMER1); } void init_dma(void) { dma_parameter_struct dma_initpara; rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA0); dma_deinit(DMA0, DMA_CH1); dma_struct_para_init(&dma_initpara); dma_initpara.direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL; dma_initpara.memory_addr = (uint32_t)&dma_buffer[0]; dma_initpara.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT; dma_initpara.periph_addr = (uint32_t)&TIMER_CAR(TIMER1); dma_initpara.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT; dma_initpara.number = 2; dma_initpara.priority = DMA_PRIORITY_HIGH; dma_initpara.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE; dma_initpara.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE; dma_initpara.circular_mode = DMA_CIRCULAR_MODE_ENABLE; dma_initpara.periph_handshake = DMA_REQUEST_5; dma_initpara.channel = DMA_CH1; dma_init(DMA0, DMA_CH1, &dma_initpara); dma_circulation_enable(DMA0, DMA_CH1); dma_memory_to_periph_mode_enable(DMA0, DMA_CH1); dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH1); } void update_led_brightness(uint8_t brightness) { dma_buffer[0] = (uint16_t)LED_MAX_BRIGHTNESS * brightness / 255; dma_buffer[1] = LED_MAX_BRIGHTNESS - dma_buffer[0]; } int main(void) { init_gpio(); init_timer(); init_dma(); update_led_brightness(0); while (1) { for (uint8_t brightness = 0; brightness < 255; brightness++) { update_led_brightness(brightness); while (dma_get_flag(DMA0, DMA_CH1, DMA_FLAG_FTF) == RESET); dma_flag_clear(DMA0, DMA_CH1, DMA_FLAG_FTF); } for (uint8_t brightness = 255; brightness > 0; brightness--) { update_led_brightness(brightness); while (dma_get_flag(DMA0, DMA_CH1, DMA_FLAG_FTF) == RESET); dma_flag_clear(DMA0, DMA_CH1, DMA_FLAG_FTF); } } return 0; } ``` 在上面的代码中,我们首先定义了LED的GPIO引脚和端口。然后我们定义了PWM通道和频率,以及LED的最大亮度和DMA缓冲区。 在`init_gpio()`函数中,我们启用LED的GPIO端口并将其配置为复用推挽输出模式。 在`init_timer()`函数中,我们启用并配置计时器1作为PWM控制器,并将其输出连接到LED引脚。我们启用了PWM1模式和高低电平极性,并将占空比零值设置为0。 在`init_dma()`函数中,我们启用并配置DMA0通道1,将其设置为循环模式,并配置其数据方向为从存储器到外设。每次更新LED亮度时,我们将DMA缓冲区的前一半设置为当前亮度值,而将后一半设置为补码亮度值。 在`update_led_brightness()`函数中,我们将当前亮度值转化为计时器1的占空比,并将其写入DMA缓冲区中。 最后在`main()`函数中,我们循环设置LED的亮度值和等待DMA传输完成。通过这种方式,我们可以实现呼吸灯效果。

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这里是ChitGPT,以下是基于GD32F3RCT6芯片通过PWM与DMA结合硬件控制呼吸灯的C语言代码: c #include "gd32f3x0.h" #define PWM_FREQ_HZ 10000 // 设定PWM输出频率为10kHz #define PWM_PERIOD (SystemCoreClock / PWM_FREQ_HZ) #define LED_GPIO_PORT GPIOD #define LED_GPIO_PIN GPIO_PIN_2 #define PWM_TIMER TIMER0 #define PWM_TIMER_CHANNEL TIMER_CH_2 uint16_t pwm_duty = 0; // 设定占空比为50% void pwm_init() { // 打开PWM时钟 rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0); // 配置PWM定时器 timer_auto_reload_value_config(PWM_TIMER, PWM_PERIOD - 1); timer_deadtime_config(PWM_TIMER, 0, 0); timer_output_idle_state_config(PWM_TIMER, TIMER_OC_MODE_PWM1, TIMER_OC_STATE_DISABLE, TIMER_OC_NSTATE_DISABLE); timer_output_shadow_config(PWM_TIMER, TIMER_OC_MODE_PWM1, TIMER_OC_SHADOW_ENABLE); timer_primary_output_config(PWM_TIMER, TIMER_OC_MODE_PWM1, TIMER_OC_POLARITY_HIGH); // 配置PWM通道 timer_channel_output_pulse_value_config(PWM_TIMER, PWM_TIMER_CHANNEL, 0); timer_channel_output_mode_config(PWM_TIMER, PWM_TIMER_CHANNEL, TIMER_OC_MODE_PWM1); timer_channel_output_shadow_enable(PWM_TIMER, PWM_TIMER_CHANNEL); // 启动PWM定时器 timer_enable(PWM_TIMER); } void dma_init() { // 打开DMA时钟 rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA); // 配置DMA通道 dma_deinit(DMA_CH3); dma_single_data_parameter_struct dma_init_struct; dma_init_struct.periph_addr = (uint32_t)&TIMER0_CCR2(PWM_TIMER); dma_init_struct.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE; dma_init_struct.memory0_addr = (uint32_t)&pwm_duty; dma_init_struct.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE; dma_init_struct.direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; dma_init_struct.number = 1; dma_init_struct.periph_data_width = DMA_PERIPH_DATA_SIZE_HALFWORD; dma_init_struct.memory_data_width = DMA_MEMORY_DATA_SIZE_HALFWORD; dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH; dma_init(DMA_CH3, dma_init_struct); // 启动DMA传输 dma_channel_enable(DMA_CH3); } void gpio_init() { // 打开 GPIO 时钟 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOD); gpio_init_struct gpio_init_struct; gpio_init_struct.mode = GPIO_MODE_AF; gpio_init_struct.speed = GPIO_OSPEED_50MHZ; gpio_init_struct.pull = GPIO_NOPULL; gpio_init_struct.pin = LED_GPIO_PIN; gpio_init_struct.af = GPIO_AF_1; // PWM映射到AF1 gpio_init(LED_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); } int main(void) { pwm_init(); dma_init(); gpio_init(); while(1) { for(int i=0; i<100; i++) { pwm_duty = (uint16_t)(PWM_PERIOD * i / 100); // 呼吸灯前半周期,占空比线性增加 while(dma_flag_get(DMA_CH3, DMA_FLAG_FTF)==RESET); // 等待DMA传输完成 dma_flag_clear(DMA_CH3, DMA_FLAG_FTF); } for(int i=99; i>=0; i--) { pwm_duty = (uint16_t)(PWM_PERIOD * i / 100); // 呼吸灯后半周期,占空比线性减少 while(dma_flag_get(DMA_CH3, DMA_FLAG_FTF)==RESET); // 等待DMA传输完成 dma_flag_clear(DMA_CH3, DMA_FLAG_FTF); } } return 0; } 在以上代码中,我们首先定义了呼吸灯使用的PWM频率和占空比变量。然后,在pwm_init()函数中对PWM输出定时器进行了配置,使用了PWM1输出模式,并且开启了影子传输功能。在dma_init()函数中对DMA进行了初始化,并将PWM输出定时器CCR加入DMA传输队列中。最后,在gpio_init()函数中对呼吸灯使用的GPIO进行了初始化。在主函数中,我们使用一个for循环和if判断,实现呼吸灯流动的效果。 以上代码仅为参考,具体实现方式可能因硬件配置和应用场景而异,请根据实际需求进行调整。
以下是一个基于GD32F303RCT6微控制器的智能车基础电磁组循迹代码的简单示例: c #include "gd32f30x.h" // 定义电感引脚 #define INDUCTOR_PIN1 GPIO_PIN_0 #define INDUCTOR_PIN2 GPIO_PIN_1 #define INDUCTOR_PIN3 GPIO_PIN_2 #define INDUCTOR_PIN4 GPIO_PIN_3 #define INDUCTOR_PORT GPIOA // 定义电机控制引脚 #define MOTOR_PIN1 GPIO_PIN_4 #define MOTOR_PIN2 GPIO_PIN_5 void inductor_init(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); gpio_init(INDUCTOR_PORT, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, INDUCTOR_PIN1 | INDUCTOR_PIN2 | INDUCTOR_PIN3 | INDUCTOR_PIN4); } uint8_t inductor_read(void) { uint8_t sensor_value = 0; sensor_value |= gpio_input_bit_get(INDUCTOR_PORT, INDUCTOR_PIN1) ? 0 : (1 << 0); sensor_value |= gpio_input_bit_get(INDUCTOR_PORT, INDUCTOR_PIN2) ? 0 : (1 << 1); sensor_value |= gpio_input_bit_get(INDUCTOR_PORT, INDUCTOR_PIN3) ? 0 : (1 << 2); sensor_value |= gpio_input_bit_get(INDUCTOR_PORT, INDUCTOR_PIN4) ? 0 : (1 << 3); return sensor_value; } void motor_init(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, MOTOR_PIN1 | MOTOR_PIN2); } void motor_control(uint8_t speed) { // 设置电机正转 gpio_bit_reset(GPIOA, MOTOR_PIN1); gpio_bit_set(GPIOA, MOTOR_PIN2); // 控制电机速度 timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, (speed * 4095) / 255); // 设置PWM占空比 // 启动定时器 timer_enable(TIMER0); } int main(void) { inductor_init(); motor_init(); while (1) { // 读取电感传感器的值 uint8_t sensor_value = inductor_read(); // 根据传感器值进行循迹控制 if (sensor_value == 0b0000) // 四个传感器都在白线上 { motor_control(150); // 控制电机速度为150 } else if (sensor_value == 0b1111) // 四个传感器都在黑线上 { motor_control(200); // 控制电机速度为200 } else if (sensor_value == 0b0010 || sensor_value == 0b0110 || sensor_value == 0b0100) // 左边的传感器在黑线上 { motor_control(175); // 控制电机速度为175 } else if (sensor_value == 0b1000 || sensor_value == 0b1100 || sensor_value == 0b1010) // 右边的传感器在黑线上 { motor_control(125); // 控制电机速度为125 } // 延时一段时间 delay_1ms(10); } } 上述代码通过GD32F303RCT6微控制器读取电感传感器的值,并根据传感器值进行循迹控制。根据传感器的状态,可以调整电机的速度和方向,以实现循迹功能。 请注意,示例中的循迹算法是一个简单的示例,实际应用中可能需要更复杂的算法和逻辑来实现更精确的循迹控制。 希望以上代码对你有所帮助!如果你有其他问题或需要更详细的代码,请提供更多的信息,我将尽力帮助你!
以下是一个基于GD32F303RCT6微控制器的智能车电磁组电感归一化处理代码的简单示例: c #include "gd32f30x.h" // 定义电感引脚 #define INDUCTOR_PIN GPIO_PIN_0 #define INDUCTOR_PORT GPIOA void inductor_init(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); gpio_init(INDUCTOR_PORT, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, INDUCTOR_PIN); } float inductor_normalize(uint16_t raw_value) { // 根据电感传感器的最大值和最小值,进行归一化处理 float normalized_value = (raw_value - 0) / (4095 - 0); // 假设电感传感器的最大值为4095,最小值为0 return normalized_value; } int main(void) { inductor_init(); while (1) { // 读取电感传感器的值 uint16_t raw_value = gpio_input_bit_get(INDUCTOR_PORT, INDUCTOR_PIN); // 归一化处理电感数据 float normalized_value = inductor_normalize(raw_value); // 处理归一化后的电感数据 // 在这里可以根据归一化后的电感值进行相应的处理和判断 // 延时一段时间 delay_1ms(100); } } 上述代码通过GD32F303RCT6微控制器读取电感传感器的原始值,并进行归一化处理。归一化处理可以根据电感传感器的最大值和最小值来将原始值映射到0到1之间的范围。在归一化后的电感值上可以进行进一步的处理和判断。 请注意,示例中的归一化处理函数inductor_normalize是一个简单的线性映射,你可以根据实际情况进行更复杂的处理算法。 希望以上代码对你有所帮助!如果你有其他问题或需要更详细的代码,请提供更多的信息,我将尽力帮助你!
以下是STM32F103RCT6通过PWM和TB6600控制42步进电机的代码和连线示意图: 首先,需要连接以下引脚: - TB6600 VCC至STM32F103RCT6 5V引脚 - TB6600 GND至STM32F103RCT6 GND引脚 - TB6600 EN至STM32F103RCT6 PB12引脚 - TB6600 DIR至STM32F103RCT6 PB13引脚 - TB6600 PUL至STM32F103RCT6 PB14引脚 接下来,是代码示例,其中使用了3个PWM输出通道(PA6、PA7和PB0)来控制42步进电机的转速: #include "stm32f10x.h" #define PULSE_DELAY 1000 // 脉冲延迟时间,单位为微秒 void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); } void PWM_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 | RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); } void Delay_us(uint32_t nCount) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < nCount; i++) for (j = 0; j < 8; j++); } int main(void) { GPIO_Configuration(); PWM_Configuration(); while (1) { GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_13, Bit_SET); // 设置为正转 for (int i = 0; i < 200; i++) { TIM_SetCompare1(TIM3, i); TIM_SetCompare2(TIM3, i); TIM_SetCompare3(TIM4, i); Delay_us(PULSE_DELAY); } GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_13, Bit_RESET); // 设置为反转 for (int i = 200; i > 0; i--) { TIM_SetCompare1(TIM3, i); TIM_SetCompare2(TIM3, i); TIM_SetCompare3(TIM4, i); Delay_us(PULSE_DELAY); } } } 以上就是一个简单的STM32F103RCT6通过PWM和TB6600控制42步进电机的代码和连线示意图。需要注意的是,此示例代码仅供参考,具体实现还需要根据实际情况进行调整。
下面是一个基本的使用 MPPT 算法控制 PWM 输出电压为 30V 的代码: c #include "stm32f10x.h" #define Vref 3.3f // ADC 参考电压 #define Vpvmax 50.0f // PV 面板最大电压 #define Voutmax 30.0f // 输出电压最大值 #define Voutmin 0.0f // 输出电压最小值 #define Ioutmax 5.0f // 输出电流最大值 float Vpv = 0.0f; // PV 面板电压 float Ipv = 0.0f; // PV 面板电流 float Vout = 0.0f; // 输出电压 float Iout = 0.0f; // 输出电流 float Duty = 0.0f; // PWM 占空比 void ADC_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); } float ADC_GetValue(void) { ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); return ADC_GetConversionValue(ADC1) * Vref / 4095.0f; } void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); } void MPPT(void) { float Pmax = 0.0f; for(int i = 0; i <= 1000; i++) { Duty = i / 1000.0f; Vpv = ADC_GetValue(); Ipv = (Vpv / Vpvmax) * Ioutmax; Iout = Ipv; Vout = Duty * Voutmax; if(Vout <= Vpv) { if((Duty + 0.001f) > 1.0f) { break; } else { continue; } } if(Iout > Ioutmax) { if((Duty - 0.001f) < 0.0f) { break; } else { continue; } } if((Vpv * Ipv) > Pmax) { Pmax = Vpv * Ipv; Duty += 0.001f; } else { break; } } TIM_SetCompare1(TIM1, Duty * 1000.0f); } int main(void) { ADC_Init(); PWM_Init(); while(1) { MPPT(); } } 说明: 1. 首先,需要定义一些常量,包括 ADC 参考电压、PV 面板最大电压、输出电压最大值、输出电压最小值和输出电流最大值。 2. 初始化 ADC 和 PWM。ADC 配置为单次采样模式,连续转换模式,GPIO 引脚 PA0,采样时间 55.5 个周期;PWM 使用 TIM1_CH1 输出,GPIO 引脚 PA8,PWM 周期为 1ms,占空比为 0。 3. 在 MPPT 函数中,使用迭代法,不断调整占空比 Duty,使得输出电压 Vout 接近目标电压 30V,并且 PV 面板工作在最大功率点。具体实现方法: - 先设定一个最大功率值 Pmax,初值为 0。 - 从占空比 Duty = 0 开始,每次增加 0.001,直到占空比 Duty = 1。 - 计算当前的 PV 面板电压 Vpv 和电流 Ipv。 - 根据占空比 Duty 计算输出电压 Vout 和输出电流 Iout。 - 如果输出电压小于等于 PV 面板电压,则增加占空比。 - 如果输出电流大于输出电流最大值,则减小占空比。 - 如果当前功率大于最大功率 Pmax,则增加占空比 0.001,更新 Pmax。 - 如果当前功率小于最大功率 Pmax,则退出循环。 4. 在主函数中,循环调用 MPPT 函数,实现 MPPT 算法控制 PWM 输出电压为 30V。
以下是一个简单的基于STM32F103RCT6的MPPT算法控制PWM输出电压的代码示例: c #include "stm32f10x.h" #define PWM_PERIOD 2000 // PWM周期,单位为us #define V_REF 3.3 // 参考电压,单位为V #define V_OUT_TARGET 30.0 // 目标输出电压,单位为V #define V_STEP 0.1 // 电压调节步进,单位为V float adc_value = 0.0; float v_out = 0.0; float duty_cycle = 0.0; float v_max = 0.0; void ADC_Configuration(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // ADC时钟为APB2时钟的1/6 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); // 使能GPIOA和ADC1时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 配置PA0为模拟输入 ADC_DeInit(ADC1); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); ADC_ResetCalibration(ADC1); while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_StartCalibration(ADC1); while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); } void PWM_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PWM_PERIOD - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); } void MPPT_Control(void) { adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1) * V_REF / 4096.0; // 获取ADC采集值并转换为电压值 v_out = adc_value * (V_OUT_TARGET / V_REF); // 计算当前输出电压 if (v_out < V_OUT_TARGET) // 如果输出电压小于目标电压 { duty_cycle += V_STEP / V_OUT_TARGET; // 增加占空比 } else // 如果输出电压大于等于目标电压 { duty_cycle -= V_STEP / V_OUT_TARGET; // 减小占空比 } if (duty_cycle > 1.0) duty_cycle = 1.0; // 占空比限制在0到1之间 if (duty_cycle < 0.0) duty_cycle = 0.0; TIM_SetCompare4(TIM4, (uint16_t)(duty_cycle * PWM_PERIOD)); // 设置PWM占空比 } int main(void) { ADC_Configuration(); PWM_Configuration(); while(1) { MPPT_Control(); // 执行MPPT控制算法 } } 其中,ADC采集的电压值通过MPPT算法计算得到需要调节的PWM占空比,然后通过TIM_SetCompare4()函数设置PWM占空比来控制输出电压。需要注意的是,此处的PWM周期为2000us,也就是500Hz的频率,你可以根据具体需求进行调整。
好的,下面是基于STM32F103RCT6标准库编写的PID控制PWM输出电压的代码,供您参考。 首先,需要在初始化中开启TIM3定时器,并设置相关的参数: c // 定义PID控制器参数 float Kp = 0.5; float Ki = 0.1; float Kd = 0.2; // 定义电压测量值、设定值和误差变量 float voltageMeasured = 0; float voltageSetpoint = 30; float voltageError = 0; // 定义PID控制器输出值和PWM占空比变量 float pidOutput = 0; float pwmDutyCycle = 0; // 初始化定时器3,用于PWM信号的输出 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 设置预分频系数为72 TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000 - 1; // 设置周期为1000 TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct); TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); 然后,在主程序中使用PID控制器进行控制,并将输出转换为PWM占空比输出: c while(1) { // 读取电压测量值 voltageMeasured = readVoltage(); // 计算误差 voltageError = voltageSetpoint - voltageMeasured; // 计算PID输出 pidOutput = Kp * voltageError + Ki * voltageErrorSum + Kd * (voltageError - voltageLastError); // 更新误差和 voltageErrorSum += voltageError; // 更新误差变量 voltageLastError = voltageError; // 将PID输出转换为PWM占空比 pwmDutyCycle = pidOutput / 100; // 设置PWM输出占空比 TIM_SetCompare1(TIM3, (int)(pwmDutyCycle * 1000)); } 在上述代码中,readVoltage() 函数用于读取电压测量值,您需要根据自己的硬件连接和实际情况来实现该函数。 此外,您还需要定义 voltageErrorSum 和 voltageLastError 变量,分别用于保存误差累积值和上一次误差值。在主程序之外定义如下: c float voltageErrorSum = 0; float voltageLastError = 0; 希望这份代码对您有所帮助。
这是一个比较复杂的控制系统,需要涉及到多个模块的代码编写。以下是大致的流程和代码框架: 1. 初始化ADC和PWM模块,设置对应的GPIO引脚。 c #include "stm32f10x.h" void ADC_Init(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* Enable GPIOA clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); /* Configure PA1 as analog input */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* Enable ADC1 clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); /* Configure ADC1 */ ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /* Enable ADC1 */ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /* Start ADC1 Software Conversion */ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); } void PWM_Init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* Enable GPIOB clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /* Configure PB0 as PWM output */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* Enable TIM3 clock */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); /* Configure TIM3 */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 8399; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); /* Configure TIM3 Channel 3 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); /* Enable TIM3 outputs */ TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE); /* Enable TIM3 */ TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } 2. 实现MPPT算法,根据当前电压和电流计算出最佳功率点的电压值。 c #define VOLTAGE_MAX 36 #define VOLTAGE_MIN 0 #define POWER_MAX (VOLTAGE_MAX * VOLTAGE_MAX / 4) float MPPT(float voltage, float current) { static float voltage_old = 0; static float power_old = 0; static float delta_v = 0; static float delta_p = 0; /* Calculate change in voltage and power */ delta_v = voltage - voltage_old; delta_p = voltage * current - power_old; /* Update old values */ voltage_old = voltage; power_old = voltage * current; /* Calculate duty cycle */ float duty_cycle = TIM3->CCR3 / (float)TIM3->ARR; if (delta_p > 0 && voltage > VOLTAGE_MIN && voltage < VOLTAGE_MAX) { duty_cycle += 0.01; } else if (delta_p < 0) { duty_cycle -= 0.01; } duty_cycle = duty_cycle > 1 ? 1 : duty_cycle < 0 ? 0 : duty_cycle; /* Calculate target voltage */ float target_voltage = voltage + delta_v * delta_p / POWER_MAX; return target_voltage; } 3. 在主循环中读取ADC采集的电压和电流值,并根据MPPT算法计算出目标电压值,然后调整PWM的占空比以达到目标电压值。 c int main(void) { ADC_Init(); PWM_Init(); while (1) { /* Read voltage */ uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1); float voltage = adc_value * 3.3 / 4095 * 11; /* Read current */ float current = ...; // read current from another ADC channel /* Calculate target voltage using MPPT */ float target_voltage = MPPT(voltage, current); /* Adjust PWM duty cycle to reach target voltage */ uint16_t duty_cycle = target_voltage / 36 * 8399; TIM3->CCR3 = duty_cycle; /* Wait for next ADC conversion */ while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); ADC_ClearFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC); } } 需要注意的是,以上代码只是一个大致的框架,实际上还需要考虑很多细节问题,例如ADC采集周期、PWM调节精度、电路保护等等。实际上的代码编写需要根据具体的电路和要求进行调整。
使用stm32f103rct6芯片中运用DMA接收数据的程序,可以使用以下示例程序: // 定义DMA相关的参数 DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct; // 定义GPIO口 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 定义USART相关参数 USART_InitTypeDef USART_InitStruct; // 初始化DMA DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) & USART1->DR; DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t) buffer; DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = size; DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStruct); // 初始化GPIO GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化USART USART_StructInit(&USART_InitStruct); USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_Init(USART1, &USART_InitStruct); // 使能USART和DMA USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE); DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); // 等待DMA传输结束 while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC5) == RESET) { // 等待 }

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