单片机产品设计与调试-基于STM32F1xx机型和HAL库函数 项目报告5-HAL

PAGE19《单片机产品设计与制作》项目报告项目5、利用定时器实现直流电机PWM调速姓名：学号：

一、项目目标理解stm32定时器基本工作原理；掌握通用定时器的编程方法；会利用STM32通用定时器进行电路设计和程序设计。二、具体工作任务利用STM32单片机通用定时器实现方波和PWM波，实现延时、LED闪烁、流水灯、蜂鸣器音调、音量及直流电动机PWM速度控制。三、要点记录及成果检验任务5.1认识STM32定时器姓名学号日期分数专业术语记录TIM（TIMER）定时器TIMxCLK定时器时钟InternalClockMode内部时钟模式ETRClockMode外部时钟模式PSC（PresetScale）预分频CNT（Counter）计数器ARR（AutoReloadRegister）自动重装载寄存器UpdateInterrupt/Event更新中断/事件（二）基本概念辨析STM32内部定时器本质上是（B）。A.定时器 B.计数器STM32F103ZET6内部定时器共有（3）类，（8）个。35 B.24C.35D.38STM32F103ZET6的高级定时器是（A）；通用定时器是（B）；基本定时器是（C）。A.TIM1、TIM8 B.TIM2～TIM5C.TIM6、TIM7STM32F103ZET6内部定时器的工作时钟是（D）。A.PCLK1 B.SYSCLKC.PCLK2D.TIMxCLK将TIM2设置为内部时钟模式时，TIM2对（A）进行计数。CK_INT B.ETRFC.TRGID.TI1FP1和TI2FP2STM32F103ZET6内部定时器的工作模式有内部时钟模式、外部时钟模式1、外部时钟模式2和（A）模式。编码器 B.外部时钟模式3C.内部时钟模式1希望将TIM用于定时，应将其设置（D）模式。编码器 B.外部时钟模式2C.内部时钟模式1D.内部时钟模式TIM可工作在加计数模式、减计数模式和（C）。A.加减计数模式1 B.加减计数模式2C.加减计数模式3STM32的TIM计数器是（16）位计数器，计数范围（0-65535）。A.320～232-1 B.160～65535C.16-32768～32767STM32的PSC预分频器是（16）位寄存器，设置范围（0-65535）。A.320～232-1 B.160～65535C.16-32768～32767做定时器用时，PSC预分频器的设定值越大，计时精度（B）。A.越高 B.越低C.无关做定时器用时，PSC预分频器的设定值越大，最长计时时间A）。A.越长 B.越短C.无关希望PSC实际分频系数=256，应使PSC设定值（B）。A.256 B.255C.257已知定时器时钟频率=72MHz，PSC设定值=36000-1时，计时分辨率是（A）。A.500微秒 B.250微秒C.1000微秒已知定时器时钟频率=72MHz，PSC设定值=18000-1时，最长计时时间（B）。A.653536秒 B.16.384秒C.32.768秒已知定时器时钟频率=72MHz，加计数模式，PSC设定值=7200-1，ARR设定值为=9999，则每隔（D），产生一次更新中断。A.2S B.0.5SC.0.2SD.1S加计数模式下，每来一个CK_CNT脉冲，计数值（加1）；当计数值（大于ARR）时，计数值重装为（0），并（申请）中断。减计数模式下，每来一个CK_CNT脉冲，计数值（减1）；当计数值（小于0）时，计数值重装为（ARR），并（申请）中断（）。加减计数模式1下，每来一个CK_CNT脉冲，计数值先（加1）；当计数值（=ARR）后，计数值（减1）；当计数值=（0）后，计数值（加1）。写出计时分辨率的计算公式：写出最大计时时间的计算公式：写出加计数模式下，定时器申请更新中断的时间计算公式：写出减计数模式下，定时器申请更新中断的时间计算公式：写出加减计数模式1下，定时器申请更新中断的时间计算公式：

任务5.2利用定时器更新中断实现闪烁灯姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）思考1、可以使用TIM2，利用内部时钟模式实现闪烁灯功能吗？2、可以减计数或者中心对齐模式1实现如上功能吗？3、如果设置PSC=20000-1，要延时2S，加计数模式下应设置ARR为多少？4、如果设置PSC=20000-1，要延时4S，减计数模式下应设置ARR为多少？5、如果设置PSC=20000-1，要延时4S，中心对齐模式1下应设置ARR为多少？画出利用滴答延时和利用定时器更新中断实现闪烁功能的程序流程。（三）自主设计1、用TIM2完成如上功能，要求Led1～Led7每0.5S状态改变1次。请画出LED电路，写出程序并调试。2、用TIM5，减计数模式完成如下功能：每隔1S，变量AAA的数值+1，并显示在数码管上，AAA最大值不能超过99。请画出数码管电路，写出程序并调试。

任务5.3利用定时器更新中断实现流水灯姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）自主设计1、用TIM2完成如上功能，要求按下按键，流水灯每0.5S移位一次，移位顺序是PC7→PC6……→PC0。请画出电路、程序流程图、写出程序并调试。2、去掉按键，用TIM3实现流水灯功能。画电路、画流程图、编程。3、按下按键，PC0连接的LED闪烁；抬起按键，LED熄灭。画电路，编程。

任务5.4利用定时器更新中断控制蜂鸣器鸣响姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）自主设计1、用TIM2完成下功能：按下按键K_UP，蜂鸣器响；松开按键，蜂鸣器停。请画出按键和蜂鸣器电路和流程图，写出程序并调试。

任务5.5利用定时器更新中断控制蜂鸣器音调姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）自主设计1、用K_UP键做蜂鸣器启动键，用K_LEFT做增加音调、K_RIGHT做音调减小键，TIM2做定时器，完成如上功能。请画出按键和蜂鸣器电路，画出流程图、写出程序并调试。

任务5.6利用定时器PWM输出控制蜂鸣器音量姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）专业术语记录PWM（PulseWidthModulation）脉冲宽度调制OC（OutputCompare）比较输出CCR（CaptureCompareRegister）捕捉比较寄存器AlternateFunction复用功能Remap重映像Chanel通道（三）填空对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=7，有效电平设为高电平情况下，计数值=0时，输出为（1），计数值=7时，输出为（0），计数值=8时，输出为（0），计数值=9时，输出为（0），计数值=10时，输出为（0），计数值=11时，输出为（1）。计数值重装为0时的计数值是（1）。对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=7，有效电平设为低电平情况下，计数值=0时，输出为（0），计数值=7时，输出为（1），计数值=8时，输出为（1），计数值=9时，输出为（1），计数值=10时，输出为（1），计数值=11时，输出为（0）。对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=10，有效电平设为高电平情况下，计数值=0时，输出为（1），计数值=10时，输出为（1），计数值=11时，输出为（0）。对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=0，有效电平设为高电平情况下，计数值=0时，输出为（0），计数值=10时，输出为（0），计数值=11时，输出为（0）。对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=0，有效电平设为低电平情况下，计数值=0时，输出为（1），计数值=10时，输出为（1），计数值=11时，输出为（1）。对于PWM1，增计数，ARR=10，CCR=15，有效电平设为高电平情况下，计数值=0时，输出为（1），计数值=10时，输出为（0），计数值=11时，输出为（0）。TIM5_CH1通道使用管腿为（PA0）。TIM4_CH2通道使用管腿为（PB7（默认）、PD13（完全重映像））。如果某个引脚只能作为一个资源的重映像引脚，这种重映像属于（完全重映像）。如果某个引脚能作为多个资源的重映像引脚，这种重映像属于（部分重映像）。72MHz频率下，要输出周期1S，占空比30%的PWM波，如果设置PSC+1=7200，则ARR+1=（10000），CCR=（3000）。72MHz频率下，要利用更新中断输出周期1S，的方波，如果设置PSC+1=3600，则ARR+1=（20000）。使能定时器2，可使用语句（TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);）。给定时器2的ARR送100，可使用语句（TIM_SetAutoreload(TIM2,100);）。给定时器2的PSC送100，可使用语句：（TIM_PrescalerConfig(TIM2,100,TIM_PSCReloadMode_Immediate);）。给定时器2的CCR2送100，可使用语句（TIM_SetCompare2(TIM2,100);）。允许定时器3更新中断，可使用语句（TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);）。TIM3更新中断函数名为（TIM3_IRQHandler()）。初始化定时器5时基，可使用库函数（TIM_TimeBaseInit(TIM5，&定时器时基初始化变量））。初始化定时器3比较输出通道2，可使用库函数（TIM_OC2Init(TIM3，&定时器OC初始化变量)）。设置定时器2为内部时钟模式，可使用语句（TIM_InternalClockConfig(TIM2);）。设置TIM2的CH2通道有效电平为低电平，可使用语句（TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_OCPolarity_Low);）。设置TIM2的CH2通道有效电平为高电平，可使用语句（TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_OCPolarity_High);）。使能ARR预装载功能，应使用库函数（TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE);）。使能PSC预装载功能，应使用库函数(TIM_PrescalerConfig(TIMx,PSC设定值，装入模式）；）。使能CCR1预装载功能，应使用库函数（TIM_OC1PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable）；）。对TIM3_CH2进行部分重映像，应写语(GPIO_PinRemapConfig(GPIO__PartialRemap_TIM3,ENABLE,）。对TIM3_CH2进行完全重映像，应写语句（(GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE,））。（二）自主设计1、利用TIM4_CH1通道，编程使PB6引脚输出高电平占空比为2/5的PWM波，要求PWM

任务5.7利用定时器PWM输出控制LED灯亮度姓名学号日期分数（一）调试过程记录故障现象：解决办法：原因分析：故障现象：解决办法：原因分析：（二）自主设计1、用TIM3做定时器，利用其P