STM32通过PWM产生频率为20HZ占空比为50%方波，并通过单片机测量频率并显示

       已经有快半年没有整过32单片机，为了准备电赛最近又复习了一下单片机相关的知识。发现只是看教程、手册没有啥的也不知道自己有没有学会，于是决定做一个小小的测试。测试内容是通过PWM产生频率为20HZ的占空比为50%方波，并且通过单片机测量该方波的频率。啥话不说上图看成果：

单片机产生频率为20HZ的占空比为50%方波

       通过单片机产生方波很容易，设置寄存器ARR的值就能确定周期。设置CCRx的值就能设置设置占空比。 当CNT寄存值小于CCRx的值时输出低电平，大于CCRx的值时输出高电平，到达ARR的值时溢出。知道基本的原理后通过寄存器初始化和使能相关的寄存器就可以了。

       这次实验采用TIM3 CH2不重映像，同时设置PWM模式为向上计数模式。配置步骤如下:

1. 开启TIM3时钟，并设置PA7为复用输出
2. 初始化TIM3，设置TIM3的ARR和PSC值
3. 设置TIM3_CH2的PWM模式，使能TIM3的CH2输出
4. 使能TIM3
5. 修改TIM3_CCR2来控制占空比

//TIM3 PWM部分初始化 
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    
      
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定时器3时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //①使能 GPIO 和 AFIO 复用功能时钟
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射  TIM3_CH2->PC7    
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //TIM_CH2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
 
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
	
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
 
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
	
}

       以上代码就完成了PWM的初始化，如果要产生20HZ的波形，那么就相当于要没50ms要溢出一次，那么我们可以设置arr的值为499，psc的值为7199。Tout= ((arr+1)*(psc+1))/Tclk=（499+1）* （ 7199+1）/72=50ms 。说明计数到500次为50ms，那么设置CCR2的值为250就可以实现占空比为50%。

单片机测量频率并显示

测量频率的思路有很多种，网上有关于ADC测量电压，也有关于输入捕获的。但是上次电赛校赛，学长用的是外部中断结合定时器中断来实现的，思路也比较简单。就是下降沿触发外部中断，然后打开定时器计数。当再次进入外部中断时停止计数清楚相关的标志位。这样就得到了一个计数次数，通过计数次数就可以计算出电平经历变化用的时间，时间的倒数就是相关的频率。本次实验用的是外部中断三（EXTI3）对应PE3口。

void EXTIX_Init(void)
{
    
    
 
   	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
 	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    KEY_Init();	 //	按键端口初始化

  	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);	//使能复用功能时钟
  	
   //GPIOE.3	  中断线以及中断初始化配置 下降沿触发 //KEY1
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line3;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;			//使能按键KEY1所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;					//子优先级1 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
 
}

void EXTI3_IRQHandler(void)
{
    
    
	if(half_cricle == 0)
	{
    
    
		TIM2->CNT = 0;
		TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIMx	
		half_cricle = 1;
	}
	else if(half_cricle == 1)
	{
    
    
		time_of_circle = TIM2->CNT;
		TIM2->CNT = 0;
		TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIMx	
	}
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
}

定时器2初始化：

void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    
    
  TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
//	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //时钟使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	 计数到5000为500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  10Khz的计数频率  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
//	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断

//	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
//	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
//	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
//	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
//	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器							 
}

主函数：

int main(void)
 {
    
    		
	char str[10];
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口 
	EXTIX_Init();         	//初始化外部中断输入
	LCD_Init();
	TIM3_PWM_Init(499,7199);
	TIM2_Init(4999,7199);
	LED0=0;					//先点亮红灯
	TIM_SetCompare2(TIM3,250);//设置CCR2的寄存器值为250占空比为50%
	LCD_ShowString(45,125,200,30,16,"-----freqency-----");
	LCD_ShowString(130,165,32,30,16,"HZ");
	while(1)
	{
    
    	    
		freq=10000.0 / (float)time_of_circle;
		sprintf(str,"%.2f",freq);
		LCD_ShowString(50,165,64,30,16,str);
		LCD_ShowString(45,125,200,30,16,"-----freqency-----");
		LCD_ShowString(130,165,32,30,16,"HZ");
	}	 
}

       以上就是几个主要的函数，用库函数配置比寄存器配置舒服多了，之前一直整寄存器版本的，现在接触库函数觉得实在是太方便啦！

       工程文件上传至资源中心了，有需要的伙伴可以下载！
       工程文件上传至资源中心了，有需要的伙伴可以下载！
       工程文件上传至资源中心了，有需要的伙伴可以下载！

       不积小流无以成江河，不积跬步无以至千里。而我想要成为万里羊，就必须坚持学习来获取更多知识，用知识来改变命运，用博客见证成长，用行动证明我在努力。
       如果我的博客对你有帮助、如果你喜欢我的博客内容，记得“点赞” “评论” “收藏”一键三连哦！听说点赞的人运气不会太差，每一天都会元气满满呦！如果实在要白嫖的话，那祝你开心每一天，欢迎常来我博客看看。

扫描二维码关注公众号，回复： 11648004 查看本文章