利用STM32F103单片机输出SPWM波_改变spwm波的占空比,2024年最新顺利拿到OPPO公司物联网嵌入式开发架构师offer

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void TIM1_PWM_Init(u16 arr, u16 psc) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //复用时钟

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);

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;				//只有高级定时器需要设置,其他定时器可以不设置。
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure);

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);							//TIM1_OC1   

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);									//高级定时器才有  必须打开

}


设置定时器1输出PWM波,定时器初始化为:



定时器 TIM1_PWM_Init(1000 - 1, 3);


定时器1输出18K的PWM波,此时输出的PWM波占空比是固定的,还不能随着正弦规律变化。下来利用定时器2的定时中断,在中断中改变PWM的占空比。



//APB1时钟分频为2 TIM2-7 时钟数为APB1 2倍 // Tout= (arr+1)*(psc+1) / Tclk void TIM2_Init(u16 arr, u16 psc) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			//只有高级定时器需要设置,其他定时器可以不设置。
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

}

u8 dc_cnt = 0; //占空比计数 //定时器2中断中改变 定时器1的占空比值 void TIM2_IRQHandler(void) { if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_SetCompare1(TIM1, sinData[dc_cnt]); dc_cnt++; if(dc_cnt >= PointMax) dc_cnt = 0; TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); } }


在定时器2中断中,依次将sinData数组中存放的正弦数据做为PWM的占空比值。由于生成的正弦数据最大值是1000,输出PWM的ARR值也是1000,那么生成的正弦值就可以直接做为占空比用。如果生成的正弦波数据和ARR值不一样,在此处需要一个转换,用比例系数调整正弦波中的最大值刚好是占空比最大值就行。  
 这样在定时器1输出PWM比的时候,在定时器2中断中调整PWM的占空比,这样输出的PWM波经过外部电容后,就是一个正弦波。在PA8引脚接105电容。生成的波形如下:  
 ![在这里插入图片描述](https://p9-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/d5561d78b28e421d926f0e8ff527a705~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771251739&x-signature=01IZM4%2F%2B6T35fBGa5Nhg280lWVs%3D)  
 生成了正弦波之后,初步目的算是达到了。那么如何用生成的正弦波,和外部市电波形同步呢。  
 可以用过零检测电路将外部波形测出来。在每个零过点的时候输出一个脉冲。然后用中断检测这个脉冲,每次过零点到来时,在中断中将正弦波数组下标设置为0,这样每个过零点时,输出的正弦波也从0点开始输出。  
 外部中断代码如下:



void IO_Exti_Init(void) { EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

extern u8 dc_cnt; //占空比计数 //10ms中断一次 void EXTI0_IRQHandler(void) { if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) { dc_cnt = 0; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); } }


在外部中断中将正弦波数组的下标控制值dc\_cnt 清零,这样每个过零点时,输出的正弦波数据正好是第一个。  
 这样输出的SPWM波就可以通过中断和外部波形进行同步了。  
 ![在这里插入图片描述](https://p9-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/477014bf84d142459ab3fdf8cb82cc57~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771251739&x-signature=%2BCy9PqwA5n7ZYm4%2B3exKIGuJOKo%3D)  
 通过波形可以看出,在过零点位置,输出正弦波也刚好在零点。  
 如果要调整输出正弦波数据的初始位置怎么办呢?只需要在生成正弦波数据时,设置初始位置就行。



void get_sin_tab1( u16 point, u16 maxnum ) { u16 i = 0, j = 0, k = 0; float hd = 0.0; //弧度 float fz = 0.0; //峰值 u16 tem = 0;

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