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STM32定时器单脉冲模式及其应用

STM32定时器单脉冲模式及其应用_公众号


STM32的定时器可以配置为单脉冲模式,所谓的单脉冲就是通过配置定时器使其在一个可控延时后,产生一个脉宽可控的脉冲。使用STM32CubeMX工具配置起来非常方便。

硬件环境:STM32F103C8T6

软件环境:STM32CubeMX v5.5.0

HAL库:STM32CubeF1 Firmware Package V1.8.0 


1.STM32CubeMX配置

基本配置不再赘述,可参考之前的文章。直接看定时器的配置,这里以TIM1的CH2为例。

STM32定时器单脉冲模式及其应用_脉冲宽度_02

       将TIM1的CH2配置为PWM输出模式,使能One Pulse Mode(单脉冲模式)CH Polarity选择为Low。分频系数、计数周期、输出比较值根据实际需求进行设置,用于控制延时时间和脉冲宽度。单脉冲模式的定义如下图所示。

STM32定时器单脉冲模式及其应用_公众号_03

定时器启动后,TIM1开始计数,经过 tDelay时间后,输出高电平,经过tPulse时间后,输出低电平。在图中可以看到,tPulse为延时时间,即寄存器TIM_CCRx的值;tPulse为脉冲宽度,即(TIM_ARR – TIM_CCRx + 1)的值。

本例中,设置定时器分频系数为71,即计数周期为1us。TIM_CCRx为50,即脉冲宽度为50us,TIM_ARR为199,则延时时间为199-50+1=150us


2.程序编写

生成代码后,HAL库中有一个HAL_TIM_OnePulse_Start函数,但调用该函数无效。直接调用PWM函数即可产生单个脉冲。


HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);

调用下面函数可以设置延时时间和脉冲宽度:


_HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1,plusedelay + plusewidth - 2);//设置脉冲宽度__
HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_2,plusedelay - 1); //设置脉冲延时


3.单脉冲模式的应用

做过可控硅控制的朋友可能已经发现了,单脉冲模式的非常适合用于可控硅控制。可控硅控制可参考之前文章《​​单片机控制可控硅调压​​》。检测到过零点后,根据需要控制的电压设置脉冲宽度和延时时间即可,完全由硬件控制,更精确也更方便。

假设,检测到过零点后,需要延时5ms,输出一个100us的脉冲。定义变量:


uint16_t plusedelay = 5000;//脉冲延时
uint16_t plusewidth = 100;//脉冲宽度

在过零检测函数中设置延时时间和脉冲宽度,并开启定时器单脉冲即可。



__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1,plusedelay + plusewidth - 2);//设置脉冲宽度
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_2,plusedelay - 1); //设置脉冲延时
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);


单脉冲模式含有许多其他应用,感兴趣的朋友可以自己研究一下。


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