单片机C语言PWM控制：PWM原理、配置和使用，实现精确的电机控制

# 1. PWM控制基础**

### PWM概念和原理

脉宽调制（PWM）是一种通过改变脉冲宽度来控制输出功率或电压的技术。在PWM中，一个周期性方波的占空比（脉冲宽度与周期之比）与输出功率或电压成正比。通过调节占空比，可以精确控制输出的幅度。

### PWM波形和参数

PWM波形由一系列脉冲组成，每个脉冲都有一个固定宽度（占空比）和一个固定周期。PWM波形的关键参数包括：

- **频率：**PWM波形的周期性重复率，单位为赫兹（Hz）。
- **占空比：**脉冲宽度与周期之比，通常表示为百分比。
- **幅度：**PWM波形的峰值电压或功率。

# 2. 单片机PWM配置

### PWM模块概述

PWM（脉冲宽度调制）模块是单片机中一种专门用于生成PWM波形的硬件外设。它通常包含以下主要组件：

- **时钟源：**为PWM模块提供时钟信号，决定PWM波形的频率。
- **计数器：**用于产生PWM波形的脉冲序列，其值决定PWM波形的占空比。
- **比较器：**将计数器的值与比较值进行比较，决定PWM波形的输出状态。
- **输出引脚：**输出PWM波形。

### PWM时钟和计数器配置

PWM模块的时钟源通常可以从系统时钟或外部时钟中选择。时钟频率决定PWM波形的频率。

计数器是一个可编程的寄存器，用于产生PWM波形的脉冲序列。计数器的值决定PWM波形的占空比。

### PWM输出模式和占空比控制

PWM模块通常提供多种输出模式，例如：

- **边缘对齐模式：**PWM波形在计数器溢出或复位时触发输出。
- **中心对齐模式：**PWM波形在计数器达到比较值时触发输出。

占空比是PWM波形高电平时间与总周期的比值。它可以通过设置计数器和比较器的值来控制。

#### 代码块：

// 设置PWM时钟源和频率
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; // 使能TIM2时钟
TIM2->PSC = 7200 - 1; // 设置时钟预分频器为7200
TIM2->ARR = 1000 - 1; // 设置自动重装载寄存器为1000

// 设置PWM输出模式和占空比
TIM2->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2; // 设置OC1模式为PWM模式1
TIM2->CCR1 = 500; // 设置OC1比较值，控制占空比为50%

// 使能PWM输出
TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // 使能OC1输出

#### 代码逻辑分析：

- `RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;`：使能TIM2时钟。
- `TIM2->PSC = 7200 - 1;`：设置时钟预分频器为7200，即时钟频率为系统时钟的1/7200。
- `TIM2->ARR = 1000 - 1;`：设置自动重装载寄存器为1000，即PWM波形的频率为1000Hz。
- `TIM2->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2;`：设置OC1模式为PWM模式1，即边缘对齐模式。
- `TIM2->CCR1 = 500;`：设置OC1比较值为500，即占空比为50%。
- `TIM2->CCER |=