????做STM32智能小車的實驗中會用到定時器PWM輸出，來改變直流電機的轉速。分享本文了解如何通過PWM實現對電機速度的控制。

PWM控制電機速度的基本原理

????PWM(Pulse Width Modulation)，也就是脈沖寬度調制。

??? PWM中有一個比較重要的概念，占空比：是一個脈沖周期內有效電平在整個周期所占的比例。

????為了實現IO口上電壓的持續性變化，可以調節PWM的占空比。這也能夠使外設的功率進行持續性變化，最終控制直流電機轉速的快慢。如何調節PWM波形的輸出就是重點。

? ? 上圖中的ARR是我們給定時器的一個預裝載值，CCRx的上下變化是產生PWM波的關鍵。我們假設ARR大于CCRx的部分輸出為高電平(即t1-t2、t3-t4、t5-t6)，ARR小于CCRx的部分輸出為低電平(即0-t1、t2-t3、t4-t5)，則改變CCRx的值就能改變輸出PWM的占空比。因此，想要控制PWM的輸出波形，重要的就是如何設置ARR與CCRx這兩個寄存器的值了。

STM32定時器中斷

????為了便于理解接下來關于PWM應用的內容，先插一段定時器中斷的知識。

????產生定時中斷是定時器的用法之一，與定時器用來進行PWM輸出和輸入捕獲相比，定時器中斷更容易理解、掌握。原理簡介
????使用通用定時器進行中斷的原理，其實和開發板Systick定時器進行中斷延時很相似(Stm32入門——Systick定時器)，即：用psc(預分頻系數)設置好定時器時鐘后，arr(預裝載值)在每個時鐘周期內減1，當arr減為0時觸發中斷然后進入中斷處理程序進行中斷處理。以下代碼為例：

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc){ RCC->APB1ENR|=1<<1; //TIM3時鐘使能 TIM3->ARR=arr; //設定計數器自動重裝值 TIM3->PSC=psc; //預分頻器設置 TIM3->DIER|=1<<0; //允許更新中斷 TIM3->CR1|=0x01; //使能定時器3 MY_NVIC_Init(1,3,TIM3_IRQn,2);//搶占1，子優先級3，組2 }RCC->APB1ENR|=1<<1

????解釋一下上面這行代碼，由于定時器3(TIM3)是掛在APB1上的外設，所以要打開APB1，這里的預分頻器值psc是來設置TIM3的時鐘頻率的，如果系統時鐘(SYSTICK)頻率為72MHz、psc為7199，則TIM3的時鐘頻率就為：

72MHz/(7199+1)Hz = 10KHz //這里的“+1”是手冊中規定的。

??? 10KHz是什 么意思呢？就是一秒鐘會產生10K個周期，那么一個周期的時間長度就是1/10KHz，如果你想將定時器中斷的時間間隔設置為0.5秒，那么你將arr設置為5000即可，因為arr每減1就需要一個周期的時間，減5000次就經過了5000*(1/10KHz)=0.5秒。

TIM3->DIER|=1<<0

????再解釋下上面這一行，設置允許更新中斷，即arr減到0以后可以觸發更新中斷，還有其他類型的中斷。

MY_NVIC_Init(1,3,TIM3_IRQn,2);//搶占1，子優先級3，組2

????看上面這行代碼，中斷優先級有搶占優先級和響應(即子優先級)優先級兩種，搶占優先級即：若程序1正在使用CPU，這時如果程序2要求使用CPU，并且程序2的搶占優先級高，則CPU被程序2搶占；若兩者搶占優先級相同，則就算程序2的響應優先級高于程序1，CPU也不能被搶占；若程序1正在使用CPU，程序2和程序3的搶占優先級等于或低于程序1，且程序2的響應優先級高于程序三，則待CPU空出后，程序2先運行，程序3最后運行。TIM3_IRQn是指定將要運行的中斷處理程序號。“組2”是設置中斷優先級分組的，這是因為寄存器提供了四位來設置優先級，組2代表的是前兩位給搶占優先級，后兩位給響應優先級。

PWM模式、有效電平

????前面介紹完中斷，再說一下PWM工作原理。

????假設上圖中ARR大于CCRx時輸出為高電平，ARR小于CCRx時輸出為低電平，但在實際運用中可能并非如此，有可能是相反的情況——ARR大于CCRx時輸出為低電平，ARR小于CCRx時輸出為高電平，至于到底是哪種情況，還要看PWM是哪種模式、有效電平又設置的是何種極性了。

• 模式1：ARR小于CCRx時輸出為“有效”電平，ARR大于CCRx時輸出為“無效”電平。

• 模式2：ARR小于CCRx時輸出為“無效”電平，ARR大于CCRx時輸出為“有效”電平。

????這里說的是“有效”和“無效”，而不是“高”和“低”，也就是說有效電平可高可低，并非一定就是高電平。PWM模式、效電平極性，需要程序員自己配置相關的寄存器來實現。通過下面的代碼來講解。

TIM1_PWM_Init(899,0);//不分頻。PWM頻率=72000/(899+1)=80Khz

????上一小節講過關于定時器參數的設置。使用定時器1的通道1來輸出一路PWM波，這里的899設置的就是ARR的值，至于那個0是用來設置TIM1的頻率的，不分頻就代表TIM1的時鐘頻率和系統時鐘相同，這里假設為72MHz。

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc){ //此部分需手動修改IO口設置 RCC->APB2ENR|=1<<11; //TIM1時鐘使能 GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0; //PA8清除之前的設置 GPIOA->CRH|=0X0000000B; //復用功能輸出 TIM1->ARR=arr; //設定計數器自動重裝值 TIM1->PSC=psc; //預分頻器設置 TIM1->CCMR1|=7<<4; //CH1 PWM2模式 TIM1->CCMR1|=1<<3; //CH1預裝載使能 TIM1->CCER|=0<<1; //OC1 輸出使能 //TIM1->CCER|=1<<1; TIM1->BDTR|=1<<15; //MOE 主輸出使能 TIM1->CR1=0x0080; //ARPE使能 TIM1->CR1|=0x01; //使能定時器1 }

????下文具體分析上面的代碼。

????前面4-6行是用來配置GPIO口的。

TIM1->ARR=arr; //設定計數器自動重裝值TIM1->PSC=psc; //預分頻器設置

????這兩行就是我上門提到的設置定時器的頻率和重裝載值。

TIM1->CCMR1|=7<<4; //CH1 PWM2模式TIM1->CCMR1|=1<<3; //CH1預裝載使能TIM1->CCER|=0<<1; //OC1 輸出使能

????這三行是用來設置PWM輸出模式和設置通道的，通道是什么呢？簡單地講就是輸出PWM波的GPIO口，代碼一開始不是設置了PA8這個GPIO口嘛，這個PA8就是通道1。使用通道的話要先進行輸入輸出方向、通道使能的設置。

TIM1->CCER|=1<<1;

????這行代碼是用來設置“有效電平”極性的，根據手冊，當TIM1->CCER[1]這位置1時，有效電平為低電平，置0時有效電平為高電平，而默認情況下置0。

TIM1->BDTR|=1<<15; //MOE 主輸出使能

????這行代碼只要對高級定時器進行設置，普通定時器無需設置。

TIM1->CR1=0x0080; //ARPE使能

????這行代碼是用來使能ARPE，ARPE是什么呢，就是當它被置1時，你自己設置的CCRx會立即生效，如果它被置為0，那么你自己設置的CCRx值不會立即生效(可能之前ARPE已經有值了)，而是當之前設置的CCRx生效后才會使用你最新設置的CCRx值。

上面的代碼里沒有對CCRx進行設置，這是因為CCRx常常是一個變化的值，你可以在主函數中用一個for循環+if判斷語句對它進行++或–的操作，從而達到連續改變CCRx值得目的，例如：

for(i=0;i<300;i++){ TIM1->CCR1=i; if(i==300){ i=0; }}

????PWM波的周期是由定時器時鐘頻率和預裝載值兩者決定的，預裝載值就是ARR。

????預裝載值PSC設置為899，那么，當定時器的當前值val從0增加到899時，一共經過了900個時鐘周期，這900個時鐘周期會產生一個PWM波形，也就是說900個定時器時鐘周期才相當于一個PWM周期，那么PWM的頻率就為72MHz/900=80KHz，周期為1/80KHz。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的stm32电机控制定时器1_STM32通过PWM控制电机速度的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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