RTT&瑞萨高性能 CPK-RA6M4 开发板测评——PWM呼吸灯与输出方波

怀揣少年梦

RTT&瑞萨高性能 CPK-RA6M4 开发板测评——PWM呼吸灯与输出方波 [复制链接]

一、PWM与方波介绍

1、PWM——Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制（简称脉宽调制，通俗的讲就是调节脉冲的宽度）

        a)、就是通过控制定时器，不断更新高低平的时间，假如定时器的周期是T，那么高电平时间是th，低电平时间就是tl，那么高电平的占空比就是th/T。只需要调整th时间即可得到变化的高电平，并且用于驱动LED，LED显示就会显示呼吸一样，俗称呼吸灯。波形图

呼吸灯现象如下：

呼吸灯

        b)、方波就是在一个定时器的时钟周期，高低电平时间各占一半，也就是占空比为50%。

二、硬件准备

1、PWM驱动硬件介绍

        a)、使用定时器CPK-RA6M4 MCU 评估板上的用户LED3，该LED3由MCU的引脚P106驱动，并且该LED3串了一个470欧姆的限流电阻，是因为发光二极管的驱动电流不能太大，一般在3ma-20ma，使用万用表量了一下LED两端电压为1.97V，因此，计算出来的电流在2.8mA。

 

        b)、根据RA6M4的datasheet，P106对应的定时器是定时器通道8。

2、方波测试引脚

        使用MCU引脚P602输出PWM，占空比为50%的方波。并且使用定时器1来产生PWM

 

三、软件操作

1、RA Smart Configurator

 配置定时器0和1，定时器0用于产生变化的PWM，以驱动LED3以及在P603引脚上产生方波，定时1产生方波。

    1)、引脚配置。打开之前的RT-Thread Studio创建的工程，在项目资源管理器双击打开RA Smart Configurator，如图所示，设置对应的引脚为定时器PWM功能。

    2)、定时器配置。如图所示，在stack中添加定时器功能，只需要双击New Stack即可。

     添加好定时器功能，就要配置定时器具体参数。在stack中点击对应的定时器，就会跳出对应的参数设置。如图所示。图中有参数具体介绍。

 

 

2、RT-Thread Studio

配置MCU的硬件，还要进行对RT-Thread进行使能PWM输出，因为这样能够把RT-Thread的使用框架与RA联系起来。

    1)、在工程中双击RT-Thread Settings，选中硬件选项，在芯片设备驱动下，然后找到PWM,使能PWM即可。如图

点击右箭头到硬件配置页面

 

使能PWM0和PWM1

    2)、在hal_entry.c中添加对应的呼吸灯代码。

打开pwm0使能

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author        Notes
 * 2021-10-10     Sherman       first version
 * 2021-11-03     Sherman       Add icu_sample
 */

#include <rtthread.h>
#include "hal_data.h"
#include <rtdevice.h>
#include "sensor_renesas_isl29035.h"
#include "OLED.h"

void breathing_light(void);
//#define LED3_PIN    BSP_IO_PORT_01_PIN_06
#define USER_INPUT  "P105"
#define PWM_DEV_NAME        "pwm0"  /* PWM设备名称 */
#define PWM_DEV_CHANNEL     0       /* PWM通道 */
#define PWM_DEV_NAME_ONE        "pwm1"  /* PWM设备名称 */
#define PWM_DEV_CHANNEL_ONE     1       /* PWM通道 */
#define ISL29035_I2C_BUS "i2c1"

struct rt_device_pwm *pwm_dev;      /* PWM设备句柄 */
struct rt_device_pwm *pwm_dev_one;      /* PWM设备句柄 */
rt_uint32_t period, pulse, dir;


void hal_entry(void)
{
        rt_kprintf("\nHello RT-Thread!\n");
        while (1)
        {
            rt_thread_mdelay(50);
            breathing_light();
        }
}

void irq_callback_test(void *args)
{
    rt_kprintf("\n IRQ00 triggered \n");
}

void icu_sample(void)
{
    /* init */
    rt_uint32_t pin = rt_pin_get(USER_INPUT);
    rt_kprintf("\n pin number : 0x%04X \n", pin);
    rt_err_t err = rt_pin_attach_irq(pin, PIN_IRQ_MODE_RISING, irq_callback_test, RT_NULL);
    if(RT_EOK != err)
    {
        rt_kprintf("\n attach irq failed. \n");
    }
    err = rt_pin_irq_enable(pin, PIN_IRQ_ENABLE);
    if(RT_EOK != err)
    {
        rt_kprintf("\n enable irq failed. \n");
    }
}
MSH_CMD_EXPORT(icu_sample, icu sample);

static int pwm_led_sample(int argc, char *argv[])
{
    period = 500000;    /* 周期为0.5ms，单位为纳秒ns */
    dir = 1;            /* PWM脉冲宽度值的增减方向 */
    pulse = 0;          /* PWM脉冲宽度值，单位为纳秒ns */

    /* 查找设备 */
    pwm_dev = (struct rt_device_pwm *)rt_device_find(PWM_DEV_NAME);
    if (pwm_dev == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("pwm sample run failed! can't find %s device!\n", PWM_DEV_NAME);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 设置PWM周期和脉冲宽度默认值 */
    rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse);
    /* 使能设备 */
    rt_pwm_enable(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL);
    return 0;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(pwm_led_sample, pwm sample);

static int square_wave_sample(int argc, char *argv[])
{
    rt_uint32_t period_square, pulse_square;
    period_square = 200000;    /* 周期为0.5ms，单位为纳秒ns */
    pulse_square = 100000;          /* PWM脉冲宽度值，单位为纳秒ns */

    /* 查找设备 */
    pwm_dev_one = (struct rt_device_pwm *)rt_device_find(PWM_DEV_NAME_ONE);
    if (pwm_dev_one == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("pwm sample run failed! can't find %s device!\n", PWM_DEV_NAME_ONE);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 设置PWM周期和脉冲宽度默认值 */
    rt_pwm_set(pwm_dev_one, PWM_DEV_CHANNEL_ONE, period_square, pulse_square);
    /* 使能设备 */
    rt_pwm_enable(pwm_dev_one, PWM_DEV_CHANNEL_ONE);
    rt_kprintf("pwm sample run  %s device!\n", PWM_DEV_NAME_ONE);
    return 0;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(square_wave_sample, square wave);

void breathing_light(void) {
    if (dir)
    {
        pulse += 5000;      /* 从0值开始每次增加5000ns */
    }
    else
    {
        pulse -= 5000;      /* 从最大值开始每次减少5000ns */
    }
    if (pulse >= period)
    {
        dir = 0;
    }
    if (0 == pulse)
    {
        dir = 1;
    }

    /* 设置PWM周期和脉冲宽度 */
    rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse);
//    rt_pwm_set(pwm_dev_one, PWM_DEV_CHANNEL_ONE, period, pulse);
}

3、心得体会

 

        使用瑞萨提供的RA SMart Configurator 配置外设，真是的好方便，你不需要知道外设怎么工作，只需要知道用什么配置，配置相应的参数，再结合RT-Thread Studio 直接使用RT-Thread的使用框架，更快地上手，并且能更快地投入使用。另外瑞萨的PWM运用，可以配置时钟源、还是PWM周期、开始占空比、并且还能够配置中断事件以及PWM模式，还可以输出三角波模式，整体而言，瑞萨的PWM模块使用还是很方便的。

 

四、呼吸灯实际波形测试现象

示波器

freebsder

这么快跑起来了。

怀揣少年梦

freebsder 发表于 2022-5-17 23:17 这么快跑起来了。

测评都做完了，就是没有时间写

nmg

怀揣少年梦 发表于 2022-5-18 10:46 测评都做完了，就是没有时间写

我以为你们都是边测评边写呢

elecfxc

666