单片机 嵌入式硬件 STM32PWM输入捕获测量方波频率和占空比

板子：野火指南者 芯片：STM32f103VET6 PWM通道：TIM3的通道1 GPIO：PA6

文章目录

前言一、编程要点二、初始化GPIO为浮空输入模式三、设置NVIC四、设置TIM3 PWM输入模式五、中断编程六、主函数编程七、下载验证八、完整工程下载

前言

本文将提供TIM3通道1 PWM输入捕获的代码，提供详细注释，简要介绍原理，有利于快速上手。

一、编程要点

● 初始化输入通道的GPIO为浮空输入模式 ● 设置置NVIC ● 设置TIM3输入模式 ● 中断编程

二、初始化GPIO为浮空输入模式

TIM3的通道1在PA6。 注意开启GPIOA和TIM3时钟。

static void TIM3_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启GPIOA时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//开启TIM3时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}

三、设置NVIC

这里将TIM3的中断的主优先级设置为0、次优先级设置为1。

static void NVIC_Config(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* 使能TIM3全局中断 */

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

四、设置TIM3 PWM输入模式

参数的设置包括映射关系、滤波、分频以及捕获方式等。这里我们需要设置通道 1为输入模式，且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面，并且不使用滤波（提高响应速度）器，上升沿捕获。

void TIM3_PWMIC_Config(void)

{

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//通道1

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿捕获，捕获高电平

TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//映射关系，配置IC1直接映射在TI1上，一般选择直接映射

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//设置输入不分频

TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;//设置滤波器长度，这里我们不使用滤波器，所以设置为 0

TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

TIM3_GPIO_Config();//初始化GPIO和开启时钟

/* 选择TIM3输入触发器: TI1FP1（定时器输入通道1） */

TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);

/* 选择从模式: 复位模式 */

TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);

/* 使能主从模式 */

TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);

/* 使能定时器 */

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

/* 使能捕获比较通道1中断请求 */

TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE);

/* NVIC配置 */

NVIC_Config();

}

五、中断编程

TIM_GetCapture1(TIM3)获取的是第一次上升沿到第二次上升沿的计数个数，即一个周期的计数个数（此例中即IC1Value）；此时通道2也在捕获，TIM_GetCapture2(TIM3)获取的是触发信号和下一个相反极性的边信号的计数个数，此例中即为上升沿到下一个下降沿的计数个数，即高电平的计数个数。高电平计数个数/一个周期的计数个数（IC1Value）=占空比。 SystemCoreClock是系统时钟，此例中为72MHz，周期为(1/72)*10-6s，即1/SystemCoreClock，1/SystemCoreClock * IC1Value= 波形的周期，所以频率=1/波形的周期，即SystemCoreClock/IC1Value。

void TIM3_IRQHandler(void)

{

/* Clear TIM3 Capture compare interrupt pending bit */

TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1);

/* 获取输入捕获值，即第一次上升沿到第二次上升沿的计数个数 */

IC1Value = TIM_GetCapture1(TIM3);

if (IC1Value != 0)

{

/* 占空比计算 */

DutyCycle = (TIM_GetCapture2(TIM3) * 100) / IC1Value;//TIM_GetCapture2为触发信号和下一个相反极性的边信号的计数个数，乘100是为了将小数转化为百分比

/* 频率计算 */

Frequency = SystemCoreClock / IC1Value;

}

else

{

DutyCycle = 0;

Frequency = 0;

}

}

六、主函数编程

通过串口1，每隔一段时间发送占空比和频率到串口查看。

void Delay(u32 nCount)

{

for(; nCount!=0; nCount--);

}

int main(void)

{

USART1_Config();//串口1配置

TIM3_PWMIC_Config();//TIM3配置

while(1)

{

Delay(0xffffff);

printf("DutyCycle: %d%%\r\n", DutyCycle);

printf("Frequency: %d\r\n", Frequency);

}

}

七、下载验证

通过信号发生器输出15kHz、占空比60%方波。

打开串口查看数据。 误差范围内，设计成功。

八、完整工程下载

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