基于arm的pwm波参数测试-本科毕设论文.docVIP

基于ARM的PWM波参数测试仪 摘要：随着电子技术的发展PWM应用包括测量，通信，功率控制与变换电动机控制、伺服控制、甚至某些音频放大器PWM技术具有十分重要的现实意义。 1 总体设计 本设计旨在加深对ARM的学习，巩固大学四年所学专业知识，提升动手能力和思考问题解决问题的能力。本设计选择意法半导体的STM32F开发板，通过对该开发板的研究学习，和对STM32F103系列芯片的学习，掌握其各种外设功能。通过对TIM4定时器进行控制，使之各通道输出插入死区的互补PWM输出，各通道输出频率均为10KHz。其中，通道3输出的占空比为50%，通道4输出的占空比为35%，各通道互补输出为反相输出。TIM4定时器的通道3到4的输出分别对应PB6和PB7引脚。然后利用TM3的通道2进行捕获,通道2所接是PA7管脚，根据捕获的高低电平的计数可以算出其频率和占空比，启动AD对PA7进行采集，所测得的电压为其峰值电压。最后用串口在电脑上显示出测得的电压，占空比，频率。 1.1程序流程图 整个设计程序流程如图1所示： 否 是 否 是 图1 程序流程图 2 详细设计 2.1 STM32简介 STM32F103xx增强型系列使用高性能的ARM/Cortex-M3/32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC 、3个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN。 STM32F103xx增强型系列工作于-40℃至+105 ℃的温度范围，供电电压2.0V至3.6V，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。 完整的STM32F103xx增强型系列产品包括从36脚至100脚的五种不同封装形式；根据不同的封装形式，器件中的外设配置不尽相同。下面给出了该系列产品中所有外设的基本介绍。这些丰富的外设配置，使得STM32F103xx增强型微控制器适合于多种应用场合： ·电机驱动和应用控制 ； ·医疗和手持设备 ； ·PC外设和GPS平台； ·工业应用：可编程控制器、变频器、打印机和扫描仪 ； ·警报系统，视频对讲，和暖气通风空调系统 ； 2.2 STM32F103RBT6 管脚图 芯片引脚图如图1.1： 图2 STM32F103RBT6管脚图 2.2 内部资源 STM32有丰富的内部资源，如下所示： ·RealView MDK（Miertocontroller Development Kit）基于ARM微器的专业嵌入式开发工具DMA ； ·RTC(实时时钟)和后备寄存器 ； ·窗口看门狗； ·I2C总线 ； ·通用同步/异步接受发送器(USART)； ·串行外设接口(SPI)； ·控制器区域网络(CAN) ； ·通用串行总线(USB)； ·通用输入输出接口(GPIO)； ·ADC(模拟/数字转换器) ； ·温度传感器； ·串行线JTAG调试口(SWJ-DP)。 STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道，每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出，在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作，提供同步或事件链接功能。 在调试模式下，计数器可以被冻结。任一个标准定时器都能用于产生PWM输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。 2.3 串口通信部分 该部分的主要功能是将测的数值传到计算机中显示，首先要配置串口的工作模式，选择USART1串口，该串口默认的收发管脚是PA9，PA10；由于在调试过程中发现如果波特率过高会出现乱码现象，所以把波特率设为9200。在该部分写了一个printf格式输出函数。 程序部分源代码如下： void USART1_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructu