【 ST NUCLEO-G071RB测评】_03_呼吸灯实验

lvxinn2006

【 ST NUCLEO-G071RB测评】_03_呼吸灯实验 [复制链接]

本次活动测评开发板ST NUCLEO-G071RB由ST意法半导体提供，感谢意法半导体对EEWorld测评的支持！

https://www.stmcu.com.cn/Product/pro_detail/cat_code/STM32G0/family/81/sub_family/261/layout/product

【实验目的】

• 理解PWM的基本原理与作用
• 掌握如何在程序中使用GPIO输出不同占空比的PWM信号
• 理解呼吸灯的实现原理
  

【实验环境】

• NUCLEO-G071RB开发板
• Keil MDK-ARM（Keil uVision 5.25.2.0）
• Keil.STM32G0xx_DFP.1.0.0.pack
  

【实验资料】

• NUCLEO-G071RB开发板原理图
• STM32G071x8/xB Data Sheet
• STM32G071芯片用户参考手册
  

【实验现象】

• 使灯LD4实现呼吸效果
  

【实验分析】

• PWM概述
  

                脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，缩写为PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法
                通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的模拟信号波形（包括形状和幅值）

• 名词解释
  

                脉冲信号
                        也叫数字信号，用电压的通电和断电两种物理状态来表示0和1
                脉冲宽度（T）
                        一个完整的高低电平跳变的脉冲循环所需要的时间
                        一个脉冲信号的持续时间，一般以秒为单位
                        周期
                脉冲频率（f）
                        周期脉冲每秒出现的次数为频率
                        计算公式：f=1/T（单位Hz）
                通电时间（t）
                        一个完整脉冲循环（信号周期）中通电状态保持的时间，一般以秒为单位
                占空比（δ）
                        在一个完整脉冲循环（信号周期）内通电（高电平）时间所占的比例
                        通电时间占整个周期的比例
                        计算公式：δ=t/T
                脉冲电压（a）
                        脉冲信号通电状态（高电平）时的电压值
                等效模拟电压（A）
                        一个完整的PWM脉冲信号，可以等效于一个持续输入的模拟信号，这个等效的模拟信号的电压值。
                        计算公式：A=a×δ

• 主要特征
  

                通过改变PWM的占空比，可以调整输出不同的等效电压
                只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码

• 改变LED的亮度
  

        原理
                单片机输出指定占空比的PWM信号驱动LED1，PWM频率要高于30Hz人眼就不会觉得闪烁了
               


【实验代码】

• 使用了上一个实验——LED实验的代码，并使用面向对象的方法对代码进行封装，封装如下：
  

1. #include "stm32g0xx.h"                  // Device header
   
2. 
   
3. void Led_Init(void)
   
4. {
   
5.         //使能GPIOA的时钟
   
6.         RCC->IOPENR |= (1<<0);        
   
7.         //设置PA5为输出模式
   
8.         GPIOA->MODER &= ~(0x3<<10); //[11:10]清0
   
9.         GPIOA->MODER |= (1<<10);        //[11:10]=01 设置PA5为输出模式
   
10. }
    
11. 
    
12. /*函数功能：开启LED灯*/
    
13. void Led_On(void)
    
14. {
    
15.         GPIOA->ODR |= (1<<5);        //[5]=1 PA5输出高电平
    
16. }
    
17. 
    
18. /*函数功能：关闭LED灯*/
    
19. void Led_Off(void)
    
20. {
    
21.         GPIOA->ODR &= ~(1<<5);        //[5]=0 PA5输出低电平
    
22. }

复制代码

• 实现呼吸灯逻辑，代码如下：
  

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         int i;
   
4.         int cmp = 0;
   
5.         int inc = 1;
   
6.         Led_Init();
   
7.         
   
8.         while(1){
   
9.                 /*输出1次PWM信号*/
   
10.                 for (i = 0; i < 1000; i ++){
    
11.                         if (i < cmp){
    
12.                                 Led_On();
    
13.                         }else{
    
14.                                 Led_Off();
    
15.                         }
    
16.                 }
    
17.                
    
18.                 if (cmp >= 1000){
    
19.                         inc = -1;
    
20.                 }else if (cmp <= 0){
    
21.                         inc = 1;
    
22.                 }
    
23.                 cmp += inc;
    
24.         }
    
25. }

复制代码