山东建设人才网站,网站建设优化推广贵州,06628 网页制作与网站建设,做推广用那个网站吗TIM定时器#xff08;第一部分#xff09;
TIM#xff08;Timer#xff09;定时器定时器可以对输入的时钟进行计数#xff0c;并在计数值达到设定值时触发中断16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元#xff0c;在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时不仅…TIM定时器第一部分
TIMTimer定时器定时器可以对输入的时钟进行计数并在计数值达到设定值时触发中断16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时不仅具备基本的定时中断功能而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型 定时器类型 STM32F103C8T6定时器资源TIM1、TIM2、TIM3、TIM4 定时器结构图
基本定时器 内部时钟一般为72Mhz 预分频器就是把时钟频率分频最高可以65536 比如预分配器是2那么时钟频率为24Mhz计时器等于自动重装载寄存器的时候就是计时时间到了那它就会产生中断信号并且清零计数器计数器自动开始下一次的计数计时。
有黑色阴影的就是带有影子寄存器的缓冲机制。 通用定时器 先初始化TIM3然后使用主模式把它的更新事件映射到TRGO上接着再初始化TIM2这里选择ITR2对应的就是TIM3的TRGO然后后面再选择时钟为外部时钟模式1这样TIM3的更新事件就可以驱动TIM2的时基单元也就实现了定时器的级联。 高级定时器 原本的通用定时器最高时间为59秒多现在有了重复计数计数器后就还需要再乘65536提升了定时时间。
右边的输出引脚由原来的一个变为了两个互补的输出可以输出一对互补的PWM波这些电路为了驱动三相无刷电机。
DTG寄存器就是高级定时器对输出比较模块的升级。
DTGDead Time Generate死区生成电路在开关切换的瞬间由于器件的不理想造成短暂的直通现象所以才加入DTG 在开关切换的瞬间产生一定时长的死区让桥臂的上下管全部关断防止直通现象。 定时中断基本结构 预分频器时序 计数器计数频率CK_CNT CK_PSC / (PSC 1)
计数器时序 计数器溢出频率CK_CNT_OV CK_CNT / (ARR 1) 把计数频率带入得 CK_PSC / (PSC 1) / (ARR 1) 计时器有/无预装时序 ARPE就是控制有/无预装0代表没有1代表有 RCC时钟树 时钟树STM32中用来产生和配置时钟并且把配置好的时钟发送到各个外设的系统时钟是所有外设运行的基础。 输出比较简介第二部分
OCOutput Compare输出比较输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作用于输出一定频率和占空比的PWM波形每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能 CCR捕获比较寄存器 PWM
PWMPulse Width Modulation脉冲宽度调制在具有惯性的系统中可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要的模拟参量常应用于电机控速等领域PWM参数频率 1 / TS 占空比 TON / TS 分辨率 占空比变化步距 输出比较通道
通用 高级 OC1和OC1N是两个互补的输出端口分别控制上管和下管的导通和关闭。
输出比较模式 PWM基本结构 参数计算 PWM频率 Freq CK_PSC / (PSC 1) / (ARR 1) PWM占空比 Duty CCR / (ARR 1) PWM分辨率 Reso 1 / (ARR 1) 舵机简介
舵机是一种根据输入PWM信号占空比来控制输出角度的装置输入PWM信号要求周期为20ms高电平宽度为0.5ms~2.5ms 直流电机及驱动简介
直流电机是一种将电能转换为机械能的装置有两个电极当电极正接时电机正转当电极反接时电机反转直流电机属于大功率器件GPIO口无法直接驱动需要配合电机驱动电路来操作TB6612是一款双路H桥型的直流电机驱动芯片可以驱动两个直流电机并且控制其转速和方向
硬件驱动电路 输入捕获简介第三部分
ICInput Capture输入捕获输入捕获模式下当通道输入引脚出现指定电平跳变时当前CNT的值将被锁存到CCR中可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道可配置为PWMI模式同时测量频率和占空比可配合主从触发模式实现硬件全自动测量对于输入捕获和输出比较寄存器只能使用其中一个不能同时使用 频率测量 测频法适合测量高频信号、测周法适合测量低频信号 主从触发模式 主模式可以将定时器内部的信号映射到TRGO引脚用于触发别的外设。
从模式是接收其他外设或者自身外设的一些信号用于控制自身定时器的运行也就是被别的信号控制。
触发源选择指定的一个信号得到TRGITRGI去触发从模式从模式可以选择一项操作来自动执行。 输入捕获基本结构 输入捕获一般来捕获频率。
PWMI基本结构 TI1FP1配置上升沿触发触发捕获和清零CNT正常捕获周期 然后再把TI1FP2配置为下降沿触发通过交叉通道去触发通道2的捕获单元。
PWMI一般来捕获频率和占空比。 TIM编码器接口第四部分
Encoder Interface 编码器接口编码器接口可接收增量正交编码器的信号根据编码器旋转产生的正交信号脉冲自动控制CNT自增或自减从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编码器接口两个输入引脚借用了输入捕获的通道1和通道2
编码器测速一般应用在电机控制的项目上使用PWM驱动电机再使用编码器测量电机的速度然后再用PID算法进行闭环控制。
一个编码器有两个输出一个是A相一个是B相然后接入到STM32定时器的编码器接口编码器接口自动控制定时器时基单元中的CNT计数器进行自增或自减比如初始化后CNT初始化为0然后编码器右转CNT右转产生一个脉冲CNT就加一次比如右转产生10个脉冲后停下来那么这个过程CNT就由0自增到10比如编码器再左转产生5个脉冲CNT就会在原本的10的基础上自减5。 正交编码器 编码器接口基本结构 工作模式 正转的状态都向上计数反转的状态都向下计数。
一般情况下用第三种工作模式。 举例均不反向 第一个状态TI1上升沿TI2低电平查询上面表上升沿并且低电平就是向上计数这就是正转。
毛刺展示的就是正交编码器抗噪声原理TI2没有变化但是TI1连续跳变这不符合正交编码器的信号规律正常情况下是两个输出交替变化。 所以出现了一个引脚不变另一个引脚连续跳变多次的毛刺信号计数器就会加减加减来回摆动实现了抗噪声。 举例TI1反向 如果使用TIM_ICPolarity_Rising那么就是均不反向如果使用TIM_ICPolarity_Falling那么就是反向。
这里的举例是TI1反向可以根据极性来选择反不反向。
比如我原本想要正速度但是是负速度就可以选择这个反向也可以交换两个引脚交换极性。 代码部分
定时器中断配置代码部分
#include Timer.hextern uint16_t Num;void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 1.时钟使能TIM_InternalClockConfig(TIM2); // 2.选择时钟模式// TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x0F); // 配置外部时钟2TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitSturcture; // 3.TIM初始化TIM_TimeBaseInitSturcture.TIM_ClockDivision TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitSturcture.TIM_CounterMode TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitSturcture.TIM_Period 10000 - 1;TIM_TimeBaseInitSturcture.TIM_Prescaler 7200 - 1; // 计算公式: 72Mz/(PSC1)/(ARR1)TIM_TimeBaseInitSturcture.TIM_RepetitionCounter 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, TIM_TimeBaseInitSturcture); TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); // 手动更新中断标志位清除因为单片机一上电就会中断先清楚标志位TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); // 4.配置时钟中断NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 5.设置NVIC优先级分组NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 6.配置NVICNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1; NVIC_Init(NVIC_InitStructure);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 7.使能TIM2
}/* TIM2中断函数用户自定函数 */
void TIM2_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) SET) // 检查TIM2中断是否发生{Num;TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); // 清楚TIM2中断标志位}
}
PWM配置代码部分
#include Bsp_PWM.hvoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 1.TIM2时钟使能RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 2.GPIOA时钟使能// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); // 重映射设置// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE); // 重新映射TIM2// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); // 如果需要使用重映射但它是一个调试接口则需要同时编写这两个接口。GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 3.配置GPIOGPIO_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_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; // 4.配置TIMTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period 100 - 1; // ARR值重装载值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler 720 - 1; // PSC预分频系数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; // 5.TIM输出比较通道初始化TIM_OCStructInit(TIM_OCInitStructure); // 结构指定初始值TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode TIM_OCMode_PWM1;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity TIM_OCPolarity_High;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState TIM_OutputState_Enable;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse 90; // CCR捕获/比较寄存器TIM_OC1Init(TIM2, TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 6.TIM2使能}void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2, Compare); // 设置TIM2 Capture Compare1寄存器值
} 输入捕获配置代码部分
#include IC.hvoid IC_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 1.开启时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 2.GPIO配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);TIM_InternalClockConfig(TIM3); // 3.选择时钟模式TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; // 4.时基单元配置TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period 65536 - 1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler 72 - 1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter 0;TIM_TimeBaseInit(TIM3, TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; // 5.输入捕获配置TIM_ICInitStructure.TIM_Channel TIM_Channel_1;TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter 0xF;TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity TIM_ICPolarity_Rising;TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler TIM_ICPSC_DIV1;TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_PWMIConfig(TIM3, TIM_ICInitStructure);TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1); // 6.触发源选择TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); // 7.配置从模式TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 8.开启TIM3时钟
}uint32_t IC_GetFreq(void)
{return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) 1); // fx fc / N fc72M/(PSC1)1M N读取CCR的值
}uint32_t IC_GetDuty(void)
{return (TIM_GetCapture2(TIM3) 1) * 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) 1); // Duty CCR2 / CCR1 因为要显示整数乘100。返回的值范围为0~100对应占空比为0%~100%
} 编码器配置代码部分
#include Bsp_EncoderSpeed.hvoid EncoderSpeed_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 1.开启GPIOA时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 2.开启TIM3时钟GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 3.GPIO配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);TIM_InternalClockConfig(TIM3); // 4.时钟模式选择这里选择内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; // 5.TIM0配置TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision TIM_CKD_DIV1; // 分频系数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode TIM_CounterMode_Up; // 计数模式TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period 65536 - 1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler 1 - 1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter 0; // 重复计数次数当设为1时需要进入2次中断中断代码才生效TIM_TimeBaseInit(TIM3, TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; // 6.输入捕获配置TIM_ICStructInit(TIM_ICInitStructure);TIM_ICInitStructure.TIM_Channel TIM_Channel_1; // TIM频道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter 0xF; // 输入捕获滤波器TIM_ICInit(TIM3, TIM_ICInitStructure);TIM_ICInitStructure.TIM_Channel TIM_Channel_2;TIM_ICInit(TIM3, TIM_ICInitStructure);TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising); // 7.编码器配置库函数TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 8.使能TIM3 }/* 获得编码器速度 */
int16_t Encoder_GetSpeed(void)
{int16_t Temp;Temp TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3, 0);return Temp;
}/* 获得编码器的CNT */
int16_t Encoder_GetCNT(void)
{return TIM_GetCounter(TIM3);
}
不知道为什么我注释代码在VS code里面时排列整齐到这就不整齐了逼死强迫症患者。
