stm32f103rct6呼吸灯

### 使用 STM32F103RCT6 实现呼吸灯效果

为了在 STM32F103RCT6 单片机上实现呼吸灯效果，可以利用 Timer1 的 CH1 输出 PWM 来控制 LED 的亮度变化[^1]。具体来说，通过调整 PWM 波形的占空比，可以使 LED 的亮度逐渐增加至最亮再逐渐变暗，形成类似于呼吸的效果。

#### 初始化配置
首先，在初始化阶段设置好 TIM1 定时器以及相应的通道用于生成 PWM 信号：

void TIM_PWM_Init(void){
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM1, ENABLE);

    // 配置 PA8 作为 TIM1_CH1 复用推挽输出模式
    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);  

    // 设置定时器参数
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;     // 自动重装载值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199; // 分频系数
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;// CKD=0
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置 PWM 模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High ;
    TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
    
    // 启用自动加载预分频寄存器和捕获比较寄存器
    TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}

这段代码完成了对 GPIO 及 TIM1 的基础设定，并开启了向上计数方式下的 PWM 功能[^4]。

#### 控制逻辑编写
接下来定义一个函数用来动态调节占空比从而达到渐明渐灭的目的:

uint16_t duty_cycle = 0; // 初始占空比设为零

// 呼吸灯核心算法
void Breath_Light(){
    static uint8_t direction = 0; // 方向标志位
    
    if(direction == 0){           // 正方向增光过程
        duty_cycle += 10;
        if(duty_cycle >= 1000) {   
            duty_cycle = 1000;
            direction = !direction;
        }
    }else{                        // 反方向减光过程
        duty_cycle -= 10;
        if(duty_cycle <= 0) {
            duty_cycle = 0;
            direction = !direction;
        }
    }

    TIM_SetCompare1(TIM1,duty_cycle); // 更新比较值以改变占空比
}

int main(void){
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();          // 系统时钟配置
    TIM_PWM_Init();                // 初始化PWM功能
    while (1){
        Breath_Light();             // 调整LED亮度
        Delay_ms(20);               // 添加适当延时防止过快切换影响视觉体验
    }
}

上述程序实现了正弦波式的亮度变换规律，即先由暗转亮再到完全熄灭的过程循环往复，以此模拟出自然界的“呼吸”现象[^2].