基于stm32f4测占空比

时间: 2023-09-03 14:11:23 浏览: 40
基于STM32F4的测量占空比的方法可以使用定时器的PWM功能。在引用\[2\]中提到的代码中,使用了定时器TIM13的PWM功能来控制LED的亮度。在手动模式下,可以通过按键上下调节占空比来调节LED的亮度。而在自动模式下,可以通过红外探测模块检测到有人时,根据环境亮度的检测值与PWM占空比的关系来实时调节LED的亮度。 具体实现的步骤如下: 1. 将红外探测模块接到MCU的ADC通道,通过检测红外探测模块输出的高电平信号来判断是否有人。 2. 当检测到有人时,通过ADC通道检测光敏电阻与电位器串联的电路的电压信号,即代表了环境亮度。 3. 根据环境亮度的检测值与PWM占空比的关系,实时调节LED的亮度。 在引用\[3\]中提供了一个延时函数的代码,可以使用该函数来实现延时等待的功能。 综上所述,基于STM32F4的测量占空比的方法可以通过定时器的PWM功能和ADC通道来实现。 #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [【STM32基础】基于STM32F4xx粤嵌GEC-M4开发板的光敏电阻自动灯光调节](https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/121845357)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [基于STM32F4开发的智能台灯](https://blog.csdn.net/canoe1996/article/details/120985816)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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你可以通过以下步骤使用STM32F4的ADC来测量方波占空比: 1. 配置GPIO口作为输入,连接方波信号。 2. 配置TIM定时器来产生一个与方波频率相同的定时器中断。 3. 在定时器中断中读取GPIO口状态来确定方波的占空比。 4. 使用ADC采集器件读取占空比的值。 以下是一个简单的示例代码: c #include "stm32f4xx.h" #define TIM_PERIOD 1000 // 定时器周期 #define SAMPLE_NUM 100 // 采样次数 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; uint16_t sample[SAMPLE_NUM]; void GPIO_Configuration(void) { RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM2); } void TIM_Configuration(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIM_PERIOD - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 84 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } void ADC_Configuration(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_3Cycles); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); ADC_SoftwareStartConv(ADC1); } int main(void) { RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); GPIO_Configuration(); TIM_Configuration(); ADC_Configuration(); while (1) { for (int i = 0; i < SAMPLE_NUM; i++) { while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); sample[i] = ADC_GetConversionValue(ADC1); } uint32_t sum = 0; for (int i = 0; i < SAMPLE_NUM; i++) { sum += sample[i]; } uint32_t average = sum / SAMPLE_NUM; if (average > (TIM_PERIOD / 2)) { GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_12); } else { GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_12); } ADC_SoftwareStartConv(ADC1); } } 在这个例子中,我们使用PA0口来读取方波信号,TIM2来产生定时器中断,并使用ADC1来读取占空比的值。我们使用GPIO口PD12来表示方波的高电平状态。当占空比大于50%时,PD12电平为高,否则为低。
SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation) 是一种常见的交流电压调制技术,它能够将直流电压转换成正弦波形的交流电压。在 STM32F4 控制器上实现 SPWM 调制,需要按照以下步骤进行: 1. 选择一个输出比较通道,将其配置为 PWM 模式,使其输出与所需的正弦波频率相匹配。 2. 生成一个较高的 PWM 周期频率,这个频率应该比所需的正弦波频率高得多,例如当需要一个 50Hz 的正弦波时,可以选择一个 20kHz 的 PWM 周期频率。 3. 在周期中断中,更新 PWM 的占空比,以便输出所需的正弦波形。 4. 使用正弦表(Sine Table)来计算所需的占空比值,这个表可以预先计算并存储在程序中,也可以使用数学函数计算。 以下是一个基于 STM32F4 的 SPWM 调制示例代码: c #include "stm32f4xx.h" #include "math.h" #define PI 3.1415926 #define PWM_FREQ 20000 #define SIN_TABLE_SIZE 256 volatile uint16_t sinTable[SIN_TABLE_SIZE]; volatile uint16_t sinTableIndex = 0; void generateSinTable() { for (int i = 0; i < SIN_TABLE_SIZE; i++) { float val = sin(2 * PI * i / SIN_TABLE_SIZE); sinTable[i] = (uint16_t)((val + 1) / 2 * 4095); } } void TIM3_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) { uint16_t sinVal = sinTable[sinTableIndex++]; TIM_SetCompare1(TIM3, sinVal); if (sinTableIndex >= SIN_TABLE_SIZE) { sinTableIndex = 0; } TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); } } int main(void) { generateSinTable(); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); TIM_TimeBaseInitTypeDef timInit; timInit.TIM_Prescaler = (SystemCoreClock / PWM_FREQ) - 1; timInit.TIM_Period = 4095; timInit.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; timInit.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timInit); TIM_OCInitTypeDef ocInit; ocInit.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; ocInit.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; ocInit.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; ocInit.TIM_Pulse = 0; TIM_OC1Init(TIM3, &ocInit); TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE); NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); while (1) { } } 在上述代码中,我们使用 TIM3 通道 1 来输出 PWM 信号。通过调节 TIM3 的分频器和周期值,我们可以生成一个 20kHz 的 PWM 信号。在中断处理函数中,我们使用 sinTable 数组来计算正弦波形上的每个占空比值,并将其赋给 TIM3 的通道 1 输出比较寄存器。通过不断更新 sinTableIndex 变量,我们可以控制正弦波形的相位。 需要注意的是,由于 STM32F4 采用的是 12 位 ADC,因此 PWM 的分辨率应该设置为 12 位。在上述代码中,我们将 TIM3 的周期值设置为 4095,这是一个 12 位的数字。同时,我们还需要将 sinTable 数组中的值映射到 0-4095 的范围内,并将其转换为整数类型。
要搭建一个基于STM32F4的SPWM输出电路,你需要以下步骤: 1.选择一个合适的STM32F4单片机,比如STM32F407。 2.设计一个合适的电路板,包括STM32F4单片机、外部晶振、电源管理电路等。 3.编写SPWM输出程序,使用STM32F4单片机的PWM模块产生SPWM信号。 4.连接SPWM信号到功率放大器,驱动三相交流电机。 下面是详细的步骤: 1.选择STM32F4单片机 首先,你需要选择一个合适的STM32F4单片机来实现SPWM输出。你可以选择STM32F407单片机,因为它有多个PWM输出通道和足够的Flash和SRAM。它还带有USB、CAN和以太网等接口。 2.设计电路板 你需要设计一个电路板来实现SPWM输出电路。电路板应包括STM32F4单片机、外部晶振、电源管理电路和其他必要的电路。根据电机的功率和电压等级,你可能需要添加一些功率放大器电路。 3.编写SPWM输出程序 你需要编写SPWM输出程序,使用STM32F4单片机的PWM模块产生SPWM信号。你可以使用STM32的标准库或者HAL库进行编程。编程的具体细节因具体情况而异,但通常包括以下步骤: - 配置STM32F4的时钟系统,以确保正确的时钟频率。 - 配置PWM模块,并设置占空比和频率等参数。 - 编写SPWM计算函数,计算SPWM波形的幅值和相位。 - 在主程序中,使用SPWM计算函数生成SPWM波形,并将其输出到PWM通道上。 4.连接SPWM信号到功率放大器 最后,你需要将SPWM信号连接到功率放大器,以驱动三相交流电机。在这里你需要注意电机的功率和电压等级,以确保选择合适的功率放大器和保护电路。你也需要注意电路板的布局和连接,以确保电路的稳定性和可靠性。 总之,要搭建基于STM32F4的SPWM输出电路,你需要选择合适的STM32F4单片机,设计电路板,编写SPWM输出程序并连接到功率放大器。这需要一定的电路设计和编程技能,但是如果你有经验,这应该是可行的。
要使用STM32控制PWM占空比,你可以按照以下步骤进行操作: 1. 配置定时器:首先,选择一个可用的定时器,并根据需要配置其时钟源和分频系数,以确定PWM的基本频率。然后,配置定时器的计数模式和重载值,以确定PWM的周期。 2. 配置通道:选择一个可用的输出通道,并配置其工作模式和极性。工作模式可以设置为PWM模式,例如PWM模式1或PWM模式2。极性可以设置为正极性或负极性,以决定占空比的计算方式。 3. 计算占空比:根据你希望的占空比数值,计算对应的比较值。比较值决定了PWM波形的高电平时间和低电平时间。 4. 更新占空比:将计算得到的比较值写入到对应的比较寄存器中,以更新PWM输出的占空比。 下面是一个简单的示例代码,演示如何使用STM32的定时器和通道来控制PWM占空比: c #include "stm32f4xx.h" void configurePWM(void) { // 配置定时器 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 1000; // 设置预分频系数 TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 999; // 设置重载值,决定PWM周期 TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct); // 配置通道 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct; TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 500; // 设置占空比计算得到的比较值 TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStruct); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } 请根据你的具体需求进行相应的配置和修改。希望对你有所帮助!如果还有其他问题,请随时提问。
高级定时器是STM32F4系列微控制器中的一种功能强大的定时器。它可以用于测量频率和占空比。在你提供的引用中,引用\[2\]是一个头文件,其中包含了一个函数TIM13_PWM_Init,该函数用于初始化定时器13作为PWM输出。通过配置定时器的参数,可以实现测量频率和占空比的功能。 要测量频率,可以使用定时器的输入捕获功能。通过配置定时器的输入捕获通道,可以捕获外部信号的上升沿或下降沿,并记录捕获到的时间戳。通过计算时间戳之间的差值,可以得到信号的周期,从而计算出频率。 要测量占空比,可以使用定时器的输出比较功能。通过配置定时器的输出比较通道,可以生成一个占空比可调的PWM信号。通过测量PWM信号的高电平时间和周期,可以计算出占空比。 具体的实现方法可以参考STM32F4系列微控制器的参考手册和相关的开发文档。根据你提供的引用,可以看出你已经在使用定时器13进行PWM输出的初始化,接下来可以根据需要配置输入捕获通道或输出比较通道,并编写相应的代码来实现频率和占空比的测量。 #### 引用[.reference_title] - *1* [STM32F4 频率 占空比可调方波发生器 ---学华为造轮子](https://blog.csdn.net/zzlwl/article/details/114882800)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [STM32f4日记1之输出pwm波(用按键调整频率,占空比,可用示波器观察结果)](https://blog.csdn.net/qq_51564898/article/details/111398486)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
好的,下面是一个简单的示例代码,演示了如何使用STM32的PWM模块来调节占空比: c #include "stm32f4xx.h" void PWM_GPIO_Config(void); void PWM_TIM_Config(void); int main(void) { uint16_t duty_cycle = 0; // 占空比,范围是0-1000 PWM_GPIO_Config(); PWM_TIM_Config(); while (1) { // 假设需要从0%渐变到100%,步长为10% for (duty_cycle = 0; duty_cycle <= 1000; duty_cycle += 100) { TIM_SetCompare1(TIM3, duty_cycle); delay_ms(100); // 稍微延时一下,让PWM输出稳定 } } } void PWM_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_TIM3); } void PWM_TIM_Config(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 83; // 预分频器,时钟频率为84MHz,分频后为1MHz TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000; // 自动重载寄存器,PWM频率为1kHz 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; // 初始占空比为0% TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct); TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } 在上面的代码中,我们使用了TIM3的通道1来生成PWM信号。在PWM_GPIO_Config函数中,我们将GPIOB的第4个引脚配置为复用模式,并将其复用为TIM3的通道1的输出引脚。在PWM_TIM_Config函数中,我们初始化了TIM3的基本定时器和通道1的PWM输出模式,并将TIM3和通道1使能。在主函数中,我们通过修改TIM3的通道1的比较寄存器来调节PWM信号的占空比。 需要注意的是,上面的代码中使用了一个简单的delay_ms函数来让PWM输出稳定。在实际应用中,我们可能需要更加严格的时间控制,此时可以使用STM32的定时器或者操作系统的定时器来实现。
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STM32F4是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款32位ARM Cortex-M4内核的微控制器系列,其系列中的某些型号可以通过PWM(脉冲宽度调制)信号来控制外部设备。而DMA(直接存储器访问)是一种用于高效数据传输的技术。 在STM32F4中,通过PWM可以控制输出信号的脉冲宽度和频率,用于控制电机驱动、音频调节、LED亮度调节等应用场景。PWM信号的产生需要使用定时器和GPIO模块配合完成。而对于大量数据传输的情况,传统的CPU数据拷贝方式效率较低,这时可以使用DMA技术提高数据传输效率。 DMA技术的原理是让外设直接和内存进行数据传输,减少CPU的负担。在STM32F4中,可以使用DMA来传输PWM的占空比数据,提高输出PWM信号的精度和稳定性。具体操作可以通过以下步骤完成: 1. 配置定时器和GPIO模块,设置PWM输出的频率和占空比范围。 2. 配置DMA通道,选择传输方向和数据源以及目的地。 3. 将PWM输出的占空比数据存储在内存中。 4. 启动DMA传输,DMA会根据配置将占空比数据传输到定时器控制寄存器中。 5. 定时器根据接收到的占空比数据生成PWM信号,控制外部设备。 通过使用DMA技术,可以减轻CPU的工作负担,提高数据传输的效率和精度。同时,STM32F4提供了多个DMA通道,可以同时进行多个数据传输操作,增加系统的并发处理能力。在应用中,需要根据实际需求和资源分配合理选择DMA通道和配置参数,以实现所需功能。
在STM32F4中,PWM输出可以通过配置定时器和GPIO口来实现。首先,需要将GPIO口配置为复用功能输出,并将其映射到相应的定时器通道。然后,需要初始化定时器的基本参数,如自动重装载值(ARR)和预分频值(PSC)。接下来,需要初始化输出比较参数,如通道1的比较值(CCR1)。为了使能PWM输出,需要使能预装载寄存器和自动重装载的预装载寄存器允许位。最后,可以通过改变比较值来实现不同的占空比效果。请注意,对于高级定时器,还需要设置一个MOE位来使能主输出,否则不会输出PWM。以上是配置STM32F4的PWM输出的一些基本步骤。\[1\]\[2\]\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [STM32F4_PWM输出详解](https://blog.csdn.net/light_2025/article/details/128621647)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [STM32F4PWM详解](https://blog.csdn.net/weixin_44502943/article/details/120441255)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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