STM32单片机PWM技术详解：10个实战案例，助你掌握电机控制和信号调制

目录
1. PWM技术基础**
2. STM32单片机PWM编程

2.1 PWM基本概念和原理
2.2 STM32单片机PWM外设架构
2.3 PWM编程配置和操作

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1. PWM技术基础**
PWM（脉宽调制）是一种广泛应用于电机控制、信号调制等领域的调制技术。其原理是通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的幅值或频率。
1.1 PWM的基本概念
PWM波形由一系列周期性脉冲组成，每个脉冲的宽度（Ton）和周期（T）之比称为占空比（D），即 D = Ton / T。占空比决定了输出信号的平均值。
1.2 PWM的优点

高效率：PWM技术通过开关器件控制输出，减少了功率损耗。
精确控制：通过调节占空比，可以精确控制输出信号的幅值或频率。
广泛应用：PWM技术广泛应用于电机控制、信号调制、电源管理等领域。

2. STM32单片机PWM编程
2.1 PWM基本概念和原理
脉宽调制（PWM）是一种通过改变脉冲宽度来调制信号幅度的技术。在PWM中，脉冲的宽度与信号的幅度成正比。PWM广泛应用于电机控制、信号调制、功率转换等领域。
PWM信号由一系列重复的脉冲组成，每个脉冲由一个高电平时间（Ton）和一个低电平时间（Toff）组成。脉冲周期（T）为Ton和Toff的总和。PWM信号的占空比（D）定义为Ton与T的比值，表示信号的平均幅度。
D = Ton / T登录后复制
2.2 STM32单片机PWM外设架构
STM32单片机集成了多个PWM外设，称为定时器。每个定时器包含多个通道，每个通道可以独立产生PWM信号。PWM外设的架构通常包括以下模块：

**计数器：**用于生成PWM信号的基本周期。
**比较器：**用于将计数器值与比较值进行比较，从而生成PWM脉冲。
**输出缓冲器：**用于驱动外部负载。

2.3 PWM编程配置和操作
STM32单片机PWM编程主要涉及以下步骤：

**时钟配置：**为PWM外设提供时钟源。
**计数器配置：**设置计数器的预分频器和自动重装载值，以确定PWM信号的周期。
**比较器配置：**设置比较器的比较值，以确定PWM脉冲的宽度。
**输出配置：**选择PWM输出引脚并配置输出模式。
**启动PWM：**使能PWM外设并启动PWM信号的生成。

以下代码示例演示了如何使用STM32单片机的HAL库配置和操作PWM：
/* HAL库头文件 */#include "stm32f1xx_hal.h"/* 定义PWM引脚 */#define PWM_PIN GPIO_PIN_9#define PWM_PORT GPIOA/* 定义PWM外设 */#define PWM_TIM TIM1/* 定义PWM通道 */#define PWM_CHANNEL TIM_CHANNEL_1/* 定义PWM周期 */#define PWM_PERIOD 1000/* 定义PWM占空比 */#define PWM_DUTY_CYCLE 50/* 初始化PWM */void PWM_Init() { /* 使能PWM时钟 */ __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE(); /* 配置TIM1时钟源和预分频器 */ TIM1->PSC = 84 - 1; /* 配置TIM1自动重装载值 */ TIM1->ARR = PWM_PERIOD 登录后复制