PWM应用——呼吸灯

本节是对PWM模式的一个拓展应用，利用PWM波驱动LED灯，实现一个呼吸灯！

开发环境：CubeMX+MDK5.27
芯片型号:STM32F103ZET6
时间：2020/07/14

简介：上一节介绍了什么叫做PWM波，那么PWM波是如何实现呼吸灯的呢？下面就简单介绍一下实现呼吸灯的原理。首先PWM波的输出电压范围是在0~3V，而输出到引脚的实际电压是平均电压，平均电压是受占空比的控制的，当占空比越大，平均电压越大，占空比越小，平均电压越小。因此占空比越大LED灯越亮，反之LED灯越暗
呼吸灯就是让灯从亮到暗然后再从暗到亮，如此循环往复的过程就实现了呼吸灯的效果。另外，市面上有些台灯的亮度分档位调节的原理也是利用PWM来实现的，甚至手机屏幕亮度也有用PWM调节的，所以PWM是很常用的一种技术，不光是亮度调节，在电机驱动方面，也会用到PWM波来控制电机的转速，以及舵机的角度。
本节只介绍如何利用PWM实现呼吸灯，而其他的PWM驱动电机以及PWM驱动舵机不作详细介绍，如有兴趣可自行了解。

实现步骤
第一步，配置定时器TIM3，具体配置如图，参数的意义可见定时器的PWM输出功能
注：这里配置TIM3是因为开发板的LED0对应的引脚PB5可复用为TIM3的通道2，即TIM3可通过该引脚输出PWM波来控制LED0.关于引脚复用功能，可查看数据手册的Pinouts and pin description下的
Hig-density STM32F103xC/D/E pin definitions最右方的Alternate functions就代表复用功能
右方就是数据手册DS5792.pdf

这里我们设置Pulse为0，即PWM波初始占空比为0%,配置完成后，可以观察到PB5引脚变绿，且上方有TIM3_CH2的字样。
注：PWM波的频率要大于50HZ，因为人眼的视觉暂留效果，频率小于50HZ会看到明显的闪烁。

第二步，编写代码，修改main.c的内容如下
在USER CODE BEGIN PV下添加如下代码

uint16_t Duty = 0;        //占空比
uint16_t Step = 100;    //占空比的步进值

在USER CODE BEGIN 2下添加如下代码

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);//启动定时器2的通道1输出PWM信号

在USER CODE BEGIN 3下添加如下代码

for(Duty = 0;Duty <= 1000;Duty = Duty + Step )//占空比不断增加，灯从暗变亮
{
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Duty);
    HAL_Delay(100);
}
for(Duty = 1000;Duty > 0;Duty = Duty - Step)//占空比不断减小，灯从亮变暗
{
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Duty);
    HAL_Delay(100);
}

总结：到此我们就可以实现呼吸灯了，具体现象请烧录板子观察。除此功能外，PWM波还可控制电机转动，实现风扇调速，PWM波还可以驱动舵机，实现机械臂的控制。更多有趣的功能，等你去发现！！！