STM32单片机基础12——使用通用定时器产生PWM驱动蜂鸣器

本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的通用定时器外设，产生PWM驱动无源蜂鸣器。

1. 准备工作

硬件准备

• 开发板
  首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：

• 蜂鸣器

这里我直接使用扩展板上的蜂鸣器，如图：

蜂鸣器的原理图如下：

软件准备

• 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码；

Keil MDK和串口助手的安装包都可以关注“小熊派开源社区”微信公众号，在资料教程一栏中可获取安装包。

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

配置通用定时器TIM16

知识小卡片——STM32L431的定时器

STM32L431xx 系列有 1 个高级定时器（TIM1）, 3 个通用定时器（TIM2、TIM15、TIM16），两个基本定时器（TIM6、TIM7），还有两个低功耗定时器（LPTIM1、LPTIM2）。

STM32L431 的通用 TIMx (TIM2、TIM15、TIM16)定时器功能包括：

• 16 位(TIM15,TIM16)/32 位(TIM2)向上、向下、向上/向下自动装载计数器，注意：
  TIM15、TIM16 只支持向上（递增）计数方式；

• 16 位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任
  意数值。

• 4 个独立通道（TIMx_CH1~4， 其中 TIM15 最多 2 个通道， TIM16 最多 1 个
  通道），这些通道可以用来作为：

  • 输入捕获
  • 输出比较
  • PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
  • 单脉冲模式输出

• 可使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。

• 如下事件发生时产生中断/DMA：

  • 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
  • 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
  • 输入捕获
  • 输出比较

知识小卡片结束啦~

接下来开始配置TIM16定时器的PWM功能：

首先选择TIM，选择通道1的功能，默认的CH1是PA6引脚，但是开发板上是与 PB8 连接的，所以在右边将PB8配置为TIM16_CH1：

接下来是对TIM16的参数设置，参照数据手册中的RCC时钟树，TIM16内部时钟来源是PCLK2 = 80Mhz，我们的目的是产生1khz的PWM，所以预分频系数设置为80-1，自动重载值为1000-1，得到的计时器更新中断频率即为80000000/80/1000 = 1000 Hz = 1K Hz：

其余的一些设置保持默认即可，最后配置PWM占空比：

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

启动定时器并产生PWM

最后在main函数中开启TIM2并使能其中断（TIM2初始化代码之后）：

while (1)
{
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_Delay(1000);
  HAL_TIM_PWM_Stop(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_Delay(1000);
}

测试结果

编译下载后即可听到无源蜂鸣器开始工作。

至此，我们已经学会如何使用通用定时器产生PWM驱动蜂鸣器，下一节将讲述如何使用硬件IIC接口读写EEPROM。