單片機產品設計與調試-基于STM32F1xx機型和HAL庫函數(shù) 項目報告5-HAL

PAGE19《單片機產品設計與制作》項目報告項目5、利用定時器實現(xiàn)直流電機PWM調速姓名：學號：

一、項目目標理解stm32定時器基本工作原理；掌握通用定時器的編程方法；會利用STM32通用定時器進行電路設計和程序設計。二、具體工作任務利用STM32單片機通用定時器實現(xiàn)方波和PWM波，實現(xiàn)延時、LED閃爍、流水燈、蜂鳴器音調、音量及直流電動機PWM速度控制。三、要點記錄及成果檢驗任務5.1認識STM32定時器姓名學號日期分數(shù)專業(yè)術語記錄TIM（TIMER）定時器TIMxCLK定時器時鐘InternalClockMode內部時鐘模式ETRClockMode外部時鐘模式PSC（PresetScale）預分頻CNT（Counter）計數(shù)器ARR（AutoReloadRegister）自動重裝載寄存器UpdateInterrupt/Event更新中斷/事件（二）基本概念辨析STM32內部定時器本質上是（B）。A.定時器 B.計數(shù)器STM32F103ZET6內部定時器共有（3）類，（8）個。35 B.24C.35D.38STM32F103ZET6的高級定時器是（A）；通用定時器是（B）；基本定時器是（C）。A.TIM1、TIM8 B.TIM2～TIM5C.TIM6、TIM7STM32F103ZET6內部定時器的工作時鐘是（D）。A.PCLK1 B.SYSCLKC.PCLK2D.TIMxCLK將TIM2設置為內部時鐘模式時，TIM2對（A）進行計數(shù)。CK_INT B.ETRFC.TRGID.TI1FP1和TI2FP2STM32F103ZET6內部定時器的工作模式有內部時鐘模式、外部時鐘模式1、外部時鐘模式2和（A）模式。編碼器 B.外部時鐘模式3C.內部時鐘模式1希望將TIM用于定時，應將其設置（D）模式。編碼器 B.外部時鐘模式2C.內部時鐘模式1D.內部時鐘模式TIM可工作在加計數(shù)模式、減計數(shù)模式和（C）。A.加減計數(shù)模式1 B.加減計數(shù)模式2C.加減計數(shù)模式3STM32的TIM計數(shù)器是（16）位計數(shù)器，計數(shù)范圍（0-65535）。A.320～232-1 B.160～65535C.16-32768～32767STM32的PSC預分頻器是（16）位寄存器，設置范圍（0-65535）。A.320～232-1 B.160～65535C.16-32768～32767做定時器用時，PSC預分頻器的設定值越大，計時精度（B）。A.越高 B.越低C.無關做定時器用時，PSC預分頻器的設定值越大，最長計時時間A）。A.越長 B.越短C.無關希望PSC實際分頻系數(shù)=256，應使PSC設定值（B）。A.256 B.255C.257已知定時器時鐘頻率=72MHz，PSC設定值=36000-1時，計時分辨率是（A）。A.500微秒 B.250微秒C.1000微秒已知定時器時鐘頻率=72MHz，PSC設定值=18000-1時，最長計時時間（B）。A.653536秒 B.16.384秒C.32.768秒已知定時器時鐘頻率=72MHz，加計數(shù)模式，PSC設定值=7200-1，ARR設定值為=9999，則每隔（D），產生一次更新中斷。A.2S B.0.5SC.0.2SD.1S加計數(shù)模式下，每來一個CK_CNT脈沖，計數(shù)值（加1）；當計數(shù)值（大于ARR）時，計數(shù)值重裝為（0），并（申請）中斷。減計數(shù)模式下，每來一個CK_CNT脈沖，計數(shù)值（減1）；當計數(shù)值（小于0）時，計數(shù)值重裝為（ARR），并（申請）中斷（）。加減計數(shù)模式1下，每來一個CK_CNT脈沖，計數(shù)值先（加1）；當計數(shù)值（=ARR）后，計數(shù)值（減1）；當計數(shù)值=（0）后，計數(shù)值（加1）。寫出計時分辨率的計算公式：寫出最大計時時間的計算公式：寫出加計數(shù)模式下，定時器申請更新中斷的時間計算公式：寫出減計數(shù)模式下，定時器申請更新中斷的時間計算公式：寫出加減計數(shù)模式1下，定時器申請更新中斷的時間計算公式：

任務5.2利用定時器更新中斷實現(xiàn)閃爍燈姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）思考1、可以使用TIM2，利用內部時鐘模式實現(xiàn)閃爍燈功能嗎？2、可以減計數(shù)或者中心對齊模式1實現(xiàn)如上功能嗎？3、如果設置PSC=20000-1，要延時2S，加計數(shù)模式下應設置ARR為多少？4、如果設置PSC=20000-1，要延時4S，減計數(shù)模式下應設置ARR為多少？5、如果設置PSC=20000-1，要延時4S，中心對齊模式1下應設置ARR為多少？畫出利用滴答延時和利用定時器更新中斷實現(xiàn)閃爍功能的程序流程。（三）自主設計1、用TIM2完成如上功能，要求Led1～Led7每0.5S狀態(tài)改變1次。請畫出LED電路，寫出程序并調試。2、用TIM5，減計數(shù)模式完成如下功能：每隔1S，變量AAA的數(shù)值+1，并顯示在數(shù)碼管上，AAA最大值不能超過99。請畫出數(shù)碼管電路，寫出程序并調試。

任務5.3利用定時器更新中斷實現(xiàn)流水燈姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）自主設計1、用TIM2完成如上功能，要求按下按鍵，流水燈每0.5S移位一次，移位順序是PC7→PC6……→PC0。請畫出電路、程序流程圖、寫出程序并調試。2、去掉按鍵，用TIM3實現(xiàn)流水燈功能。畫電路、畫流程圖、編程。3、按下按鍵，PC0連接的LED閃爍；抬起按鍵，LED熄滅。畫電路，編程。

任務5.4利用定時器更新中斷控制蜂鳴器鳴響姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）自主設計1、用TIM2完成下功能：按下按鍵K_UP，蜂鳴器響；松開按鍵，蜂鳴器停。請畫出按鍵和蜂鳴器電路和流程圖，寫出程序并調試。

任務5.5利用定時器更新中斷控制蜂鳴器音調姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）自主設計1、用K_UP鍵做蜂鳴器啟動鍵，用K_LEFT做增加音調、K_RIGHT做音調減小鍵，TIM2做定時器，完成如上功能。請畫出按鍵和蜂鳴器電路，畫出流程圖、寫出程序并調試。

任務5.6利用定時器PWM輸出控制蜂鳴器音量姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）專業(yè)術語記錄PWM（PulseWidthModulation）脈沖寬度調制OC（OutputCompare）比較輸出CCR（CaptureCompareRegister）捕捉比較寄存器AlternateFunction復用功能Remap重映像Chanel通道（三）填空對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=7，有效電平設為高電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（1），計數(shù)值=7時，輸出為（0），計數(shù)值=8時，輸出為（0），計數(shù)值=9時，輸出為（0），計數(shù)值=10時，輸出為（0），計數(shù)值=11時，輸出為（1）。計數(shù)值重裝為0時的計數(shù)值是（1）。對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=7，有效電平設為低電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（0），計數(shù)值=7時，輸出為（1），計數(shù)值=8時，輸出為（1），計數(shù)值=9時，輸出為（1），計數(shù)值=10時，輸出為（1），計數(shù)值=11時，輸出為（0）。對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=10，有效電平設為高電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（1），計數(shù)值=10時，輸出為（1），計數(shù)值=11時，輸出為（0）。對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=0，有效電平設為高電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（0），計數(shù)值=10時，輸出為（0），計數(shù)值=11時，輸出為（0）。對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=0，有效電平設為低電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（1），計數(shù)值=10時，輸出為（1），計數(shù)值=11時，輸出為（1）。對于PWM1，增計數(shù)，ARR=10，CCR=15，有效電平設為高電平情況下，計數(shù)值=0時，輸出為（1），計數(shù)值=10時，輸出為（0），計數(shù)值=11時，輸出為（0）。TIM5_CH1通道使用管腿為（PA0）。TIM4_CH2通道使用管腿為（PB7（默認）、PD13（完全重映像））。如果某個引腳只能作為一個資源的重映像引腳，這種重映像屬于（完全重映像）。如果某個引腳能作為多個資源的重映像引腳，這種重映像屬于（部分重映像）。72MHz頻率下，要輸出周期1S，占空比30%的PWM波，如果設置PSC+1=7200，則ARR+1=（10000），CCR=（3000）。72MHz頻率下，要利用更新中斷輸出周期1S，的方波，如果設置PSC+1=3600，則ARR+1=（20000）。使能定時器2，可使用語句（TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);）。給定時器2的ARR送100，可使用語句（TIM_SetAutoreload(TIM2,100);）。給定時器2的PSC送100，可使用語句：（TIM_PrescalerConfig(TIM2,100,TIM_PSCReloadMode_Immediate);）。給定時器2的CCR2送100，可使用語句（TIM_SetCompare2(TIM2,100);）。允許定時器3更新中斷，可使用語句（TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);）。TIM3更新中斷函數(shù)名為（TIM3_IRQHandler()）。初始化定時器5時基，可使用庫函數(shù)（TIM_TimeBaseInit(TIM5，&定時器時基初始化變量））。初始化定時器3比較輸出通道2，可使用庫函數(shù)（TIM_OC2Init(TIM3，&定時器OC初始化變量)）。設置定時器2為內部時鐘模式，可使用語句（TIM_InternalClockConfig(TIM2);）。設置TIM2的CH2通道有效電平為低電平，可使用語句（TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_OCPolarity_Low);）。設置TIM2的CH2通道有效電平為高電平，可使用語句（TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_OCPolarity_High);）。使能ARR預裝載功能，應使用庫函數(shù)（TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE);）。使能PSC預裝載功能，應使用庫函數(shù)(TIM_PrescalerConfig(TIMx,PSC設定值，裝入模式）；）。使能CCR1預裝載功能，應使用庫函數(shù)（TIM_OC1PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable）；）。對TIM3_CH2進行部分重映像，應寫語(GPIO_PinRemapConfig(GPIO__PartialRemap_TIM3,ENABLE,）。對TIM3_CH2進行完全重映像，應寫語句（(GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE,））。（二）自主設計1、利用TIM4_CH1通道，編程使PB6引腳輸出高電平占空比為2/5的PWM波，要求PWM

任務5.7利用定時器PWM輸出控制LED燈亮度姓名學號日期分數(shù)（一）調試過程記錄故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：故障現(xiàn)象：解決辦法：原因分析：（二）自主設計1、用TIM3做定時器，利用其P