利用两个按钮实现占空比 增加或减少10%

Question

利用两个按钮在stm32和proteus里实现pwm控制占空比

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要实现这个功能，你需要按照以下步骤操作：

1. 设置STM32的定时器和GPIO。
2. 编写中断服务函数（ISR）以响应按钮按下事件。
3. 根据按钮状态更新占空比并重新配置PWM输出。

首先，确保你已经正确设置了STM32的时钟系统，并且知道如何配置GPIO和定时器。这里是一个基本的示例代码，它使用TIM2作为PWM源，PA9和PA10分别连接到两个按钮。我们将使用TIM2的CH1通道来产生PWM信号，PA2为输出引脚。

#include "stm32f4xx.h"

// 定义常量
#define PWM_CHANNEL TIM_CHANNEL_1
#define PWM_PIN GPIO_PIN_2
#define BUTTON_UP GPIO_PIN_9
#define BUTTON_DOWN GPIO_PIN_10
#define DELAY_INCREMENT 10 // 占空比增量(%)，这里是10%

void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_TIM2_Init(void);

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_TIM2_Init();

    while (1)
    {
        if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, BUTTON_UP) == GPIO_PIN_SET)
        {
            UpdatePWM(DELAY_INCREMENT); // 按钮上增加占空比
        }
        else if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, BUTTON_DOWN) == GPIO_PIN_SET)
        {
            UpdatePWM(-DELAY_INCREMENT); // 按钮下减少占空比
        }
    }
}

void SystemClock_Config(void)
{
    // ... 这部分是关于时钟配置的，根据你的STM32型号进行设置 ...
}

void MX_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_UP | BUTTON_DOWN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = PWM_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void MX_TIM2_Init(void)
{
    TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
    TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
    TIM_OCInitTypeDef sConfigOC;

    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 8399; // 72MHz / 8400 = 8.5kHz PWM频率
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 100; // 100个周期，每个周期为84ns，总时间为8.4us
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig);

    sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig);

    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = 0; // 初始占空比为0%
    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, PWM_CHANNEL);

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, PWM_CHANNEL);
}

void UpdatePWM(int increment)
{
    int new_pulse = htim2.Instance->CCR1 + increment * htim2.Init.Period / 100;
    if (new_pulse < 0)
    {
        new_pulse = 0;
    }
    else if (new_pulse > htim2.Init.Period)
    {
        new_pulse = htim2.Init.Period;
    }

    htim2.Instance->CCR1 = new_pulse;
}

这段代码将配置一个8.5kHz的PWM波形，通过改变CCR1寄存器的值来调整占空比。当用户按下上升按钮时，占空比增加10%，按下下降按钮时，占空比减少10%。注意，这只是一个基础的示例，实际应用可能需要更多的错误处理和边缘情况处理。

对于 Proteus 软件仿真，你需要在 proteus 中添加相应的STM32微控制器模型、GPIO 和定时器组件。然后，将按钮与 GPIO 引脚相连，将定时器的输出连接到 PWM 输出引脚。在 proteus 的软件环境中，你可以创建一个计数器来模拟占空比的变化，当按钮被触发时，修改计数器的值，并相应地调整定时器的占空比。

由于 Proteus 不支持 C 代码执行，你需要在 proteus 中手动编写事件驱动的伪代码，以便在按钮按下时更新占空比。这通常涉及创建一个计数值，每次按钮按下时增加或减去一定数量，然后根据计数值调整 PWM 信号的占空比。这在 proteus 中可能需要一些额外的研究，因为它的编程环境不同于传统的嵌入式开发。你可以参考 proteus 的官方文档或教程来学习如何实现这一功能。