文章代碼使用 HAL 庫。

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一、1.PWM原理

PWM全稱為脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation），是一種常用的調制技術。它通過改變信號脈沖的寬度來控制電路或裝置的輸出功率或電壓。

在PWM中，周期性的方波信號被產生，其中脈沖的寬度是可變的，而脈沖的頻率是固定的。通常，PWM信號的周期稱為周期時間，而脈沖的占空比則是脈沖寬度與周期時間之間的比值。

PWM信號可用于控制電機速度、調節LED的亮度、產生模擬信號等各種應用。通過改變PWM信號的占空比，可以在時間上控制輸出信號的強度或控制設備的工作時間比。

周期：PWM周期（Pulse Width Modulation period）指的是PWM信號一個完整的周期的時間長度。在PWM信號中，周期是指一個完整的脈沖周期，包括脈沖的高電平和低電平部分。

計算公式：(定時器預分頻系數 + 1) * (重裝載值 + 1) / 時鐘主頻

占空比：

占空比通常用百分比或比例表示，可以取值在 0% 到 100% 之間，或是 0 到 1 之間。占空比為 0% 表示PWM 信號全為低電平，占空比為 100% 表示 PWM 信號全為高電平。一般而言，占空比決定了 PWM信號中高電平的時間長度，從而控制到達被驅動裝置的電源的平均電壓水平。

對于直流電機或LED等裝置，常用 PWM 控制來調節速度或亮度。例如，在 50% 的占空比下，PWM 信號在一個周期內將有一半的時間為高電平，一半的時間為低電平，這將導致電機轉速或燈光亮度的降低。ARR（自動重載寄存器）增加占空比將增加高電平時間，減小占空比則減小高電平時間。

例子：在輸出電壓為10V的電路中，設置PWM占空比為40%，那么起始這個電路輸出的實際電壓是4V。

通常控制LED時只需要給一個高電平就可以控制那么下面是LED電平狀態圖使用PWM控制LED調節亮度的電平狀態圖.

二、LED 原理圖

可以看到有4個led。 其中 LED2 接到了PB2引腳， LED3 接到了PB1引腳， LED4 接到了PB0引腳，所以我們需要配置對應 led 的 gpio 引腳為輸出引腳。

三、使用cubemx 配置 led

四、PWM 相關函數

啟動定時器PWM模式

HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel);

參數：

• TIM_HandleTypeDef *htim`：指向 TIM_HandleTypeDef 結構體的指針，該結構體包含了定時器的配置和狀態信息。

• uint32_t Channel`：指定要啟動 PWM 的通道。對于 STM32 定時器而言，可以有多個通道，每個通道可以獨立地生成 PWM 信號。

設置 占空比

__HAL_TIM_SET_COMPARE(__HANDLE__, __CHANNEL__, __COMPARE__);

參數：

• HANDLE：是一個宏或變量，用于表示特定定時器的句柄。

• CHANNEL：這是指定要操作的定時器通道。

• COMPARE：這是要設置的比較值，用于比較寄存器的內容。

// 也可以使用 CCRx 比較寄存器設置 占空比。
TIM3->CCR3 = 200;

// 也可以通過htim3.Instance->CCRx直接修改CCR的值
htim3.Instance->CCR3 = 200;

五、PWM占空比占空比計算

CCR（捕獲/比較寄存器）/ ARR（自動重載寄存器） 100%*

如果 ARR(自動重載值) = 500時，當 CCR(比較寄存器值) = 100 則 占空比是 20%

六、PWM 呼吸燈重要代碼

int pwm_value = 0;		// 占空比// 開啟 pwm 輸出
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_3);for(uint16_t i=1;i<500;i++)    // 通過循環逐漸改變CCR,進而改變占空比。
{htim3.Instance->CCR3 = i; HAL_Delay(1);
}for(uint16_t i=499;i>=1;i--)
{htim3.Instance->CCR3 = i;   // 通過htim3.Instance->CCRx直接修改CCR的值HAL_Delay(1);
} 

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總結

下篇文章為大家介紹 無源蜂鳴器唱歌。