STM32单片机入门学习——第16节: [6-4] PWM驱动LED呼吸灯PWM驱动舵机PWM驱动直流电机

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.04.05

STM32开发板学习——第16节: [6-4] PWM驱动LED呼吸灯&PWM驱动舵机&PWM驱动直流电机

前言
开发板说明
引用
解答和科普
一、PWM驱动呼吸灯
二、PWM驱动舵机
问题
三、PWM驱动直流电机
总结

前言

本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始32单片机的学习之路。
欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习32单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
在这里会记录下江协科技32单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。另外我也购买了江科大的学习套间。
原理图如下
1、开发板原理图
在这里插入图片描述
2、STM32F103C6和51对比

3、STM32F103C6核心板

视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。另外也计划实现江协科技的套件。

下图是实物图
在这里插入图片描述

引用

【STM32入门教程-2023版细致讲解中文字幕】
还参考了下图中的书籍:
STM32库开发实战指南：基于STM32F103（第2版）
在这里插入图片描述
数据手册

解答和科普

一、PWM驱动呼吸灯

在这里插入图片描述
PA0插入一个LED，PA0引脚输出一个PWM波，用于驱动LED，并且呈现不同的亮度，这个LED正极接在PA0引脚，负极接在GND的驱动方法，这样就是高电平点亮，低电平熄灭，这是正极性驱动的方法，更直观一些。占空比越大，LED越亮，占空比越小，LED就越暗，
在这里插入图片描述
1、 RCC开启时种,把我们需要的TIM外设和GPIO外设的时钟打开
2、配置时基单元,包括前面的时钟源选择和时基单元
3、配置输出比较单元,包括这个CCR的值，输出比较模式、极性选择、输出使能这些参数
4、配置GPIO,把PWM对应的GPIO口,初始化为复用推挽输出的配置
5、运行控制，启动计数器，这样就能输出PWM

在这里插入图片描述

void TIM_OCStructInit(TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

给输出比较结构体赋一个默认值的；到这里输出比较就配置完成了；
在这里插入图片描述

用的不多
那这里有函数可以设置极性。在结构体初始化的那个函数里也可以设置极性, 这两个地方设置极性的作用是一样的。只不过是用结构体是一起初始化的, 这里是一个单独的函数进行修改的, 一般来说结结构体里的参数,都会有一个单独的函数可以进行更改。
在这里插入图片描述

void TIM_SelectOCxM(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_OCMode);

单独更改输出比较模式的函数

在这里插入图片描述

总结一下:

void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

用结构体初始化输出比较单元；
在这里插入图片描述
运行时改变参数的

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);

代码配置

void PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=7200-1;						//ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=10000-1;					//PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=;TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

因为有些参数是高级定时器才有的，我们只配置了我们需要用的，
在这里我们这个结构体现在并没有给所有的成员赋值对吧, 对结构体来说是局部变量，如果不给它的成员赋初始值。它成员的值就是不确定的,这可能会导致一些问题：比如当你想把高级定时器当做通用定时器输出PWM时,那你自然就会把这里的TIM2改为TIM1对吧,这样的话,这个结构体原本用不到的成员,现在就需要用了,而这些成员你又没给赋值,那就会导致高级定时器输出PWM会出现一些奇怪的问题。
让高级定时器输出4路PWM,若果我把初始化函数放在程序的第一行,那就没问题。如果初始化函数之前出现了其他的代码,那4路PWM就会有3路不能输出,奇怪，能不能输出PWM，竟然和初始化函数在哪一行有关，要么配置完整，每个结构体成员都要配置一下，不管有没有用，要么先给结构体都赋初始值,再修改部分的结构体成员。

void TIM_OCStructInit(TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

这个函数用来给结构体赋初始值的，如果你不想给每个结构体成员都赋值，你可以先用这个函数赋给结构体初始值，然后再更改你想设置的结构体成员；

/*配置比较单元*/TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1 ;			//输出模式PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;		//	极性选择TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //输出使能						TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=;												//CCRTIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);			//比较通道初始化完成

在这里插入图片描述
TIM2的引脚复用在了PA0引脚上，如果我们要使用TIM2的OC1也就是CH1通道，输出PWM，那它就只能在PA0的引脚上输出，而不能任意选择引脚输出，同样如果使用TIM2的CH2，那就只能在PA1端口输出，其他的外设也是同理，关系是定死的；
在这里插入图片描述
虽然是定死的，STM32还是给我们一次更改的机会的，这就是重定义，或者叫重映射，比如你既要用USART2的TX引脚，又要用TIM2的CH3通道，它俩冲突了，没法同时用，那我们就可以在这个重映射的列表里找一下，比如这里我们找到了TIM2的CH3,那么TIM2-CH3就可以换到这里，避免了两个外设引脚的冲突，如果这个重映射的列表找不到，那外设复用的GOIO就不能挪动位置，这就是重映射功能，配置重映射是用AFIO来完成的。

因此我吗可以配置PA0或者重映射到PA15的引脚上，其他的引脚就没有机会作为这个通道的输出引脚了。初始化引脚的位置可以随意，你可以放在上面也可以放在下面，只不过我们习惯GOIO放在上面，

	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

为什么选择这个模式
在这里插入图片描述
对应普通的开漏/推挽输出，引脚的控制权是来自于输出数据寄存器的；

如果想让定时器控制引脚，就需要使用复用开漏.推挽输出的模式，这这里输出数据寄存器将被断开，输出控制权转移给片上外设，所以这里的片上外设连接的就是TIM2的CH1通道，所以只有把GPIO设置成复用推挽输出，引脚的控制权才能交给片上外设，PWM的波形才能通过引脚输出。

配置GPIO

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

如果现在想要产生一个频率为1Khz，占空比为50%,分辨率为1%的PWM波形，
72M/(PSC+1)/(ARR+1)=1000;
CCR/(ARR+1)=50%;
1/(ARR+1)=1%; ARR=100-1,CCR=50,PSC=720-1;

在这里插入图片描述

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;									/* ARR */TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;								/* PSC*/TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);/*配置比较单元*/TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1 ;			//输出模式PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;		//	极性选择TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //输出使能						TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=50;											/* CCR*/TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);			//比较通道初始化完成TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);							//启动定时器
}

如果现在想要产生一个频率为1Khz，占空比为50%,分辨率为1%的PWM波形，
72M/(PSC+1)/(ARR+1)=1000;
CCR/(ARR+1)=50%;
1/(ARR+1)=1%; ARR=100-1,CCR=50,PSC=720-1;

实验现象
频率1Khz，占空比50%
在这里插入图片描述
占空比10%

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
LED呈现呼吸灯
我们想让LED呈现呼吸灯的效果，那就是不断更改CCR的值就行了，在运行工程更改CCR，需要用下面的函数；

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);

这个函数是用来单独更改通道1的CCR的值的，把它封装为函数，我们就可以调用这个函数来改变PWM中CCR的值；

oid PWM_SetCompare1(uint16_t  Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);
}

我们只需要在while（1）主循环里，不断调用PWM_SetCompare1函数更改CCR的值，这样就能完成LED呼吸灯的效果了。

uint8_t i;for(i=0; i<=100;i++)		//占空比从0到100{PWM_SetCompare1(i);			//设置CCR的值，并不是直接设置占空比，占空比是CCR/(ARR+1)决定Delay_ms(10);}for(i=0; i<=100;i++)		//占空比从100到0{PWM_SetCompare1(100-i);Delay_ms(10);}

设置CCR的值，并不是直接设置占空比，占空比是CCR/(ARR+1)决定；
实验现象

LED呼吸灯

PWM占空比变化

占空比变化和呼吸灯效果

引脚重映射
在这里插入图片描述
这个TIM2的CH1可以从PA0挪到PA15引脚上，这里需要用到AFIO了
那首先使用AFIO，就要开启AFIO的时钟，

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

引脚重映射配置

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

在这里插入图片描述

部分重映射1、部分重映射2、和完全重映射，如果都不使用，那就是没有重映射；对应表里4中情况；
如果我们想把PAO改到PA15,就可以选择这个部分重映射方式1，或者完全重映射，这都可以。

	 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);

PA15没有加粗，因为它上电默认复用为了调试端口JTDI，所以如果想让他作为普通的GPIO或者复用定时器的通道，那还需要先关闭调试端口的复用，怎么关闭：也是用这个

 GPIO_PinRemapConfig();

在这里插入图片描述
这三个参数是用来解除调速端口复用的，SWJ就是SWD和JTAG这两种调试方式，第一个SWJ_NoJTRST,就是解除JTRST引脚的复用，在引脚定义里看一下，就是这个NJTREST也就是PB4

如果使用这个参数，那么这个PB4就变为正常的GPIO口了，其他的四个端口仍然是调试端口。不能当做GPIO来使用；

SWJ_JTAGDisable ：这个就是解除JTAG调试端口的复用，在引脚定义里就是，PA15、PB3、PB4、这三个端口变回GPIO，上面的PA13和PA14,仍然为SWD的调试端口；
在这里插入图片描述

SWJ_Disable ：这个参数就是把SWD和JTAG的调试端口全部解除，在引脚定义里就是这5个引脚全部变为普通GPIO口了，没有调速功能了，所以这个参数千万不要随便调用，一但调用这个参数并且下载到程序之后，那么你的调试端口就没有了，这之后再使用STLINK就下载不进去程序了，这时就只能使用串口下载，下载一个新的、没有解除调试端口的程序，这样才能把调试端口能回来。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
如果我们需要使用PA15、PB3、PB4这三个引脚，那通常就是解除JATG的复用，保留SWD的复用，所以这里，参数就选择

 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);

这样就可以正常使用PA15这个引脚了；
总结一下，如果你想让PA15、PB3、PB4、这三个引脚当做GPIO来使用的话，那就加一下这里的第一句和第三局，先打开AFIO时钟，再用GPIO_PinRemapConfig，用AFIO将JATG复用解除掉了，这样就行了。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);

如果你想重映射定时器或者其他外设的复用引脚，那就加一下，第一句和第二句，先打开AFIO时钟，再用AFIO重映射外设复用的引脚，这样就行了，如果你重映射的引脚又正好是调试端口，那这三句都得加上：打开AFIO时钟，重映射引脚，解除调速端口，这样才行；

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);

有了这三句，我们定时器的通道1，就从PA0挪到PA15了，所以下面GPIO初始话这里就，GPIO_Pin_0也得改成GPIO_Pin_15，

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15;

那现在重映射的代码写好了。
在这里插入图片描述
呼吸灯代码
main

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "PWM.h"
#include "OLED.h"uint8_t i;int main(void)
{OLED_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");PWM_Init();while(1){for(i=0; i<=100;i++)		//占空比从0到100{PWM_SetCompare1(i);			//设置CCR的值，并不是直接设置占空比，占空比是CCR/(ARR+1)决定Delay_ms(10);}for(i=0; i<=100;i++)		//占空比从100到0{PWM_SetCompare1(100-i);Delay_ms(10);}}
}

PWM.CH

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);/*重映射设置*/
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;									/* ARR */TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;								/* PSC*/TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);/*配置比较单元*/TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1 ;			//输出模式PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;		//	极性选择TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //输出使能						TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=90;											/* CCR*/TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);			//比较通道初始化完成TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);							//启动定时器
}void PWM_SetCompare1(uint16_t  Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);}

#ifndef  __PWM_H
#define  __PWM_Hvoid PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t  Compare);#endif

实验现象
重映射

重映射TIM2_CH1从PA0到PA15

二、PWM驱动舵机

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
所以要改为OC2lnit，这样这个结构体参数就会配置到通道2了

	TIM_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);

当然如果你通道1和通道2都想要用，那就再这里加两行代码，通道1和2都初始化，这样就能同时使用两个通道来输出两个PWM了，同理通道3和通道4也是可以使用的，那对于同一个定时器的不同通道输出的PWM，它们的频率，因为不同通道是共用一个计数器的，所以它们的频率必须是一样的，它们的占空比，由各自的CCR决定，所以占空比可以各自设定，还有就是它们的相位，由于计数器更新，所有PWM同时跳变，所以它们的相位是同步的，这就是同一个定时器不同通道输出PWM的特点，，如果驱动多个舵机或者直流电机，那使用一个定时器不同通道的PWM，就完全可以了。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
舵机要求的周期是20ms，那频率就是1/20ms=50Hz；
占空比这里，舵机要求高电平时间是0.5ms ~ 2.5ms ，
PSC和ARR的值不是固定的，可以尝试几次，找一个方便计算的值；
PSC+1=72,ARR+1=20K;这样的话，满足第一个等式，所以最终频率为50HZ,同时20k对应20ms，那CCR设置500，就是0.5ms；CCR设置2500，那就是2.5ms；

			PWM_SetCompare2(500);

这里就是1.5ms也就0度的位置；
在这里插入图片描述

改为2500对应180°

PWM_SetCompare2(2500);

在这里插入图片描述
改为1500对应90°

首先，给舵机建一个模块，我们想要的函数是，舵机设置角度，参数是0到180度，调用一下，就能变为对应的角度，这样才直观方便。而不是去设置PWM中的CCR，参数是500到2500。

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Servo.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;
float Angle;int main(void)
{OLED_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Angle:");Key_Init();Servo_Init();while(1){Servo_SetAngle(0);KeyNum=Key_GetNum();if(KeyNum==1){Angle +=30;if(Angle>180){Angle=0;}}Servo_SetAngle(Angle);OLED_ShowNum(2,7,Angle,3);}
}

Servo.ch

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"void Servo_Init(void)		//底层初始化
{PWM_Init();
}/*
0 		 500
180 	 2500*/
void Servo_SetAngle(float Angle)
{PWM_SetCompare2(Angle/180*2000+500);			//完成映射
}

#ifndef  __SERVO_H
#define  __SERVO_Hvoid Servo_Init(void);
void Servo_SetAngle(float Angle);
#endif

PWM.ch

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=20000-1;									/* ARR */TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;								/* PSC*/TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);/*配置比较单元*/TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1 ;			//输出模式PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;		//	极性选择TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //输出使能						TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;											/* CCR*/TIM_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);			//比较通道初始化完成TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);							//启动定时器
}void PWM_SetCompare2(uint16_t  Compare)
{TIM_SetCompare2(TIM2,Compare);}

#ifndef  __PWM_H
#define  __PWM_Hvoid PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare2(uint16_t  Compare);#endif

Key,ch

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"void  Key_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;			//读取按键选择上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);}uint8_t Key_GetNum(void)
{uint8_t KeyNum	=0;if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0){Delay_ms(20);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0);Delay_ms(20);KeyNum=1;}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_11)==0){Delay_ms(20);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_11)==0);Delay_ms(20);KeyNum=2;}return  KeyNum;
}

#ifndef    __KEY_H
#define    __KEY_Hvoid  Key_Init(void);
uint8_t Key_GetNum(void);#endif

实验现象

舵机控制角度失败版

0度
在这里插入图片描述
30度

60度

控制不住

问题

1、白色背景的话：需要打开反相
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

三、PWM驱动直流电机

在这里插入图片描述
红色是TB6612电机驱动模块，它的第一个引脚VM，电机电源，同样的，也是接在STlink的5V引脚，第二个VCC，逻辑电源，接在面包板3.3V正极，第三个GND，电源负极，接在面包板的负极，之后AO1、AO2、电机输出端，接电机的两根线，这个接线不分正反，如果你对调这两根线，那电机旋转的方向就会反过来，然后右边是另一路的驱动，如果你需要驱动两个电机，就接两路，上面是STBY，待机控制脚，不需要待机，直接接逻辑电源正3.3V，剩下的三个是控制引脚，AN1和AN2是方向控制，任意接两个GPIO就行了，这里接的是PA4和PA5两个引脚，最后一个PWMA是速度控制，需要接PWM的输出脚，这里接的是PA2这个引脚，PA2对应的是TIM2的通道3，到时候初始化通道3就行了，另外接了一个按键，在PB1口，用于控制。
在这里插入图片描述

在转动时候会有响声，如何避免这个问题呢，可以通过加大PWM频率，当PWM 频率足够大时，超出人耳的范围就听不到了，20hz-20khz，我们目前是1KHZ，是能听到的；
加大频率可以通过减小预分频器来完成，这样不会影响占空比，所以我们给预分频器去掉一个0，现在就是10kHZ了，还可以再把76改成36，变为一半，现在就是20Khz了，

实验现象

直流电机调速

代码
main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Motor.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;
int8_t	Speed;int main(void)
{OLED_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Speed:");Motor_Init();Key_Init();while(1){KeyNum=Key_GetNum();if(KeyNum==1){Speed+=20;if(Speed>100){Speed=-100;}}Motor_SetSpeed(Speed);OLED_ShowSignedNum(2,7,Speed,3);}
}

PWM.C H

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);/*重映射设置*/
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;									/* ARR */TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=36-1;								/* PSC*/TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);/*配置比较单元*/TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1 ;			//输出模式PWM1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;		//	极性选择TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //输出使能						TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;											/* CCR*/TIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);			//比较通道初始化完成TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);							//启动定时器
}void PWM_SetCompare3(uint16_t  Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2,Compare);}

#ifndef  __PWM_H
#define  __PWM_Hvoid PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare3(uint16_t  Compare);#endif

Motor.Ch

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"void Motor_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4| GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	PWM_Init();
}void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)
{if(Speed>=0){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);PWM_SetCompare3(Speed);}else{GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);PWM_SetCompare3(-Speed);}}

#ifndef  __MOTOR_H
#define  __MOTOR_Hvoid Motor_Init(void);
void Motor_SetSpeed(int8_t Speed);
#endif

Key.CH(主要初始化了PB1)

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"void  Key_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;			//读取按键选择上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);}uint8_t Key_GetNum(void)
{uint8_t KeyNum	=0;if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0){Delay_ms(20);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0);Delay_ms(20);KeyNum=1;}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_11)==0){Delay_ms(20);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_11)==0);Delay_ms(20);KeyNum=2;}return  KeyNum;
}

#ifndef    __KEY_H
#define    __KEY_Hvoid  Key_Init(void);
uint8_t Key_GetNum(void);#endif

OLED.CH

#include "stm32f10x.h"
#include "OLED_Font.h"/*引脚配置*/
#define OLED_W_SCL(x)		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(x))
#define OLED_W_SDA(x)		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x))/*引脚初始化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(1);
}/*** @brief  I2C开始* @param  无* @retval 无*/
void OLED_I2C_Start(void)
{OLED_W_SDA(1);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(0);OLED_W_SCL(0);
}/*** @brief  I2C停止* @param  无* @retval 无*/
void OLED_I2C_Stop(void)
{OLED_W_SDA(0);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(1);
}/*** @brief  I2C发送一个字节* @param  Byte 要发送的一个字节* @retval 无*/
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{uint8_t i;for (i = 0; i < 8; i++){OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i)));OLED_W_SCL(1);OLED_W_SCL(0);}OLED_W_SCL(1);	//额外的一个时钟，不处理应答信号OLED_W_SCL(0);
}/*** @brief  OLED写命令* @param  Command 要写入的命令* @retval 无*/
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{OLED_I2C_Start();OLED_I2C_SendByte(0x78);		//从机地址OLED_I2C_SendByte(0x00);		//写命令OLED_I2C_SendByte(Command); OLED_I2C_Stop();
}/*** @brief  OLED写数据* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{OLED_I2C_Start();OLED_I2C_SendByte(0x78);		//从机地址OLED_I2C_SendByte(0x40);		//写数据OLED_I2C_SendByte(Data);OLED_I2C_Stop();
}/*** @brief  OLED设置光标位置* @param  Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7* @param  X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127* @retval 无*/
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{OLED_WriteCommand(0xB0 | Y);					//设置Y位置OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4));	//设置X位置高4位OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F));			//设置X位置低4位
}/*** @brief  OLED清屏* @param  无* @retval 无*/
void OLED_Clear(void)
{  uint8_t i, j;for (j = 0; j < 8; j++){OLED_SetCursor(j, 0);for(i = 0; i < 128; i++){OLED_WriteData(0x00);}}
}/*** @brief  OLED显示一个字符* @param  Line 行位置，范围：1~4* @param  Column 列位置，范围：1~16* @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{      	uint8_t i;OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);		//设置光标位置在上半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]);			//显示上半部分内容}OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);	//设置光标位置在下半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]);		//显示下半部分内容}
}/*** @brief  OLED显示字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);}
}/*** @brief  OLED次方函数* @retval 返回值等于X的Y次方*/
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while (Y--){Result *= X;}return Result;
}/*** @brief  OLED显示数字（十进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~4294967295* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++)							{OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief  OLED显示数字（十进制，带符号数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;uint32_t Number1;if (Number >= 0){OLED_ShowChar(Line, Column, '+');Number1 = Number;}else{OLED_ShowChar(Line, Column, '-');Number1 = -Number;}for (i = 0; i < Length; i++)							{OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief  OLED显示数字（十六进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~8* @retval 无*/
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i, SingleNumber;for (i = 0; i < Length; i++)							{SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;if (SingleNumber < 10){OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');}else{OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');}}
}/*** @brief  OLED显示数字（二进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++)							{OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');}
}/*** @brief  OLED初始化* @param  无* @retval 无*/
void OLED_Init(void)
{uint32_t i, j;for (i = 0; i < 1000; i++)			//上电延时{for (j = 0; j < 1000; j++);}OLED_I2C_Init();			//端口初始化OLED_WriteCommand(0xAE);	//关闭显示OLED_WriteCommand(0xD5);	//设置显示时钟分频比/振荡器频率OLED_WriteCommand(0x80);OLED_WriteCommand(0xA8);	//设置多路复用率OLED_WriteCommand(0x3F);OLED_WriteCommand(0xD3);	//设置显示偏移OLED_WriteCommand(0x00);OLED_WriteCommand(0x40);	//设置显示开始行OLED_WriteCommand(0xA1);	//设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置OLED_WriteCommand(0xC8);	//设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置OLED_WriteCommand(0xDA);	//设置COM引脚硬件配置OLED_WriteCommand(0x12);OLED_WriteCommand(0x81);	//设置对比度控制OLED_WriteCommand(0xCF);OLED_WriteCommand(0xD9);	//设置预充电周期OLED_WriteCommand(0xF1);OLED_WriteCommand(0xDB);	//设置VCOMH取消选择级别OLED_WriteCommand(0x30);OLED_WriteCommand(0xA4);	//设置整个显示打开/关闭OLED_WriteCommand(0xA6);	//设置正常/倒转显示OLED_WriteCommand(0x8D);	//设置充电泵OLED_WriteCommand(0x14);OLED_WriteCommand(0xAF);	//开启显示OLED_Clear();				//OLED清屏
}

#ifndef __OLED_H
#define __OLED_Hvoid OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);#endif

总结

本节课主要是进行了定时器比较的功能，把上一节课定时器比较进行了实现，不仅要对时基进行配置，还要对比较单元进行配置，后来这就是真个流程，后来把PWM模块封装起来，之后的都是用PWM做底层代码实现其他的功能，
1、如果现在想要产生一个频率为1Khz，占空比为50%,分辨率为1%的PWM波72M/(PSC+1)/(ARR+1)=1000;
CCR/(ARR+1)=50%;1/(ARR+1)=1%; ARR=100-1,CCR=50,PSC=720-1;还学会了引脚重映射，
2、如果你想重映射定时器或者其他外设的复用引脚，那就加一下，第一句和第二句，先打开AFIO时钟，再用AFIO重映射外设复用的引脚，这样就行了，如果你重映射的引脚又正好是调试端口，那这三句都得加上：打开AFIO时钟，重映射引脚，解除调速端口，这样才行；

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);