STM32F103_TIM3輸出PWM波實現全綵呼吸燈
一、LED燈
1. 必須是全綵RGB_LED燈
2. 通過不同的紅綠藍三色LED混合出256種顏色，同電腦畫圖裡的調色RGB888，每個燈各用8位控制其亮度，其中全滅表示黑色。
二、
1. LED亮度等級表
/* LED亮度等級 PWM表,指數曲線 ，此表使用工程目錄下的python指令碼index_wave.py生成*/
const uint16_t indexWave[] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 11, 12, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 36, 38, 41, 44, 47, 51, 54, 58, 63, 67, 72, 77, 83, 89, 95, 102, 110, 117, 126, 135, 145, 156, 167, 179, 192, 206, 221, 237, 254, 272, 292, 313, 336, 361, 387, 415, 445, 477, 512, 512, 477, 445, 415, 387, 361, 336, 313, 292, 272, 254, 237, 221, 206, 192, 179, 167, 156, 145, 135, 126, 117, 110, 102, 95, 89, 83, 77, 72, 67, 63, 58, 54, 51, 47, 44, 41, 38, 36, 33, 31, 29, 27, 25, 23, 22, 20, 19, 18, 17, 15, 14, 13, 12, 12, 11, 10, 9, 9, 8, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1 };
2. 各項引數巨集定義
extern uint16_t POIT_NUM; extern __IO uint16_t period_class; /*電壓幅值等級數*/ #define AMPLITUDE_CLASS 256 /*****************定時器通道**************************/ #define BREATH_TIMx TIM3 #define BREATH_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd #define BREATH_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM3 /*****************紅燈**************************/ #define BREATH_RED_LED_PORT GPIOB #define BREATH_RED_LED_PIN GPIO_Pin_5 #define BREATH_RED_CCRx CCR2 #define RED_TIM_OCxInit TIM_OC2Init #define RED_TIM_OCxPreloadConfig TIM_OC2PreloadConfig /*****************綠燈**************************/ #define BREATH_GRE_LED_PORT GPIOB #define BREATH_GRE_LED_PIN GPIO_Pin_0 #define BREATH_GRE_CCRx CCR3 #define GRE_TIM_OCxInit TIM_OC3Init #define GRE_TIM_OCxPreloadConfig TIM_OC3PreloadConfig /*****************藍燈**************************/ #define BREATH_BLU_LED_PORT GPIOB #define BREATH_BLU_LED_PIN GPIO_Pin_1 #define BREATH_BLU_CCRx CCR4 #define BLU_TIM_OCxInit TIM_OC4Init #define BLU_TIM_OCxPreloadConfig TIM_OC4PreloadConfig #define BREATH_LED_REMAP_FUN() GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3 ,ENABLE); //中斷 #define BREATH_TIM_IRQHandler TIM3_IRQHandler
三、breathing_led.c 編寫
1. GPIO配置函式，其中red燈用TIM3_CH2,其由PB5部分重對映而來，因此在配置時必須開啟AFIO時鐘，並重對映。
__IO uint16_t period_class = 1;//pwm表中的每個資料只使用一次 uint16_t POIT_NUM = sizeof(indexWave) / sizeof (indexWave[0]); //計算pwm表中一共有多少資料，資料表應放在此條語句之前 static void Breath_LED_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //重對映時必須開啟AFIO時鐘 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; BREATH_LED_REMAP_FUN(); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BREATH_RED_LED_PIN; GPIO_Init(BREATH_RED_LED_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BREATH_GRE_LED_PIN; GPIO_Init(BREATH_GRE_LED_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BREATH_BLU_LED_PIN; GPIO_Init(BREATH_BLU_LED_PORT, &GPIO_InitStructure); }
2. 中斷向量表配置，只用到定時器3中斷，因而中斷優先順序可任意配置。
/**
* @brief 中斷引數配置
* @param 無
* @retval 無
*/
static void Breath_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}3. 定時器模式配置函式，其中低電平led量，因而PWM有效電平為low，佔空比通過TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period ，TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse 來配置，初始化佔空比為0；
static void Breath_TIM_Config(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//開時鐘
BREATH_TIM_APBxClock_FUN(BREATH_TIM_CLK, ENABLE);
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = (512 - 1);
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler =(10 - 1);
TIM_TimeBaseInit(BREATH_TIMx, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//輸出比較配置
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; /********************配置為低的原因是 低電平點亮LED燈**********************/
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable ;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
RED_TIM_OCxInit(BREATH_TIMx, &TIM_OCInitStructure);
RED_TIM_OCxPreloadConfig (BREATH_TIMx, TIM_OCPreload_Enable ); //預裝載使能
GRE_TIM_OCxInit(BREATH_TIMx, &TIM_OCInitStructure);
GRE_TIM_OCxPreloadConfig (BREATH_TIMx, TIM_OCPreload_Enable );
BLU_TIM_OCxInit(BREATH_TIMx, &TIM_OCInitStructure);
BLU_TIM_OCxPreloadConfig (BREATH_TIMx, TIM_OCPreload_Enable );
TIM_ARRPreloadConfig (BREATH_TIMx, ENABLE);//一定要使能自動重灌載
TIM_Cmd (BREATH_TIMx, ENABLE);
//中斷開啟
TIM_ITConfig(BREATH_TIMx, TIM_IT_Update, ENABLE);
//中斷優先順序
Breath_NVIC_Config();
}.4. 初始化
void Breath_LED_Init(void)
{
Breath_LED_Config();
Breath_TIM_Config();
}四、中斷函式，關鍵點為將每個亮度等級（一共有512個亮度等級，也就是TIM_Period的值）又分為256個等級，通過對比設定引數與實際引數控制LED亮滅來實現調色。
extern uint16_t indexWave[];
extern __IO uint32_t rgb_color;
void BREATH_TIM_IRQHandler(void)
{
static uint16_t period_cnt = 0;
static uint16_t pwm_index = 0;
static uint16_t amplitude_cnt = 0;//計算幅值等級
if(TIM_GetFlagStatus (BREATH_TIMx, TIM_FLAG_Update) == SET)
{
amplitude_cnt ++;
if(amplitude_cnt > AMPLITUDE_CLASS)
{
period_cnt ++;
if(period_cnt > period_class)
{
period_cnt = 0;
pwm_index ++;
if(pwm_index >= POIT_NUM)
{
pwm_index = 0;
}
}
amplitude_cnt = 0;
}
else
{
if(((rgb_color & 0xff0000) >> 16) >= amplitude_cnt)
BREATH_TIMx -> BREATH_RED_CCRx = indexWave[pwm_index];
else
BREATH_TIMx -> BREATH_RED_CCRx = 0;
if(((rgb_color & 0x00ff00) >> 8) >= amplitude_cnt)
BREATH_TIMx -> BREATH_GRE_CCRx = indexWave[pwm_index];
else
BREATH_TIMx -> BREATH_GRE_CCRx = 0;
if((rgb_color & 0xff) >=amplitude_cnt)
BREATH_TIMx -> BREATH_BLU_CCRx = indexWave[pwm_index];
else
BREATH_TIMx -> BREATH_BLU_CCRx = 0;
}
TIM_ClearITPendingBit (BREATH_TIMx, TIM_IT_Update);
}五、主函式
#include "breathing_led.h"
#define SOFT_DELAY() Delay(0xFFFFFF); //通過設定此引數來實現指定顏色，其值可通過電腦-畫圖-編輯顏色算得
__IO uint32_t rgb_color = 0x9CE326; // 156 227 38，此引數用來設定混合的顏色
int main()
{
Breath_LED_Init();
while(1)
;
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