[22] STM32F4 - Programowy PWM

Ten post chciałbym poświęcić na przygotowanie programu pozwalającego na wygenerowanie sygnału PWM programowo. Pozwoli to na generację tego sygnału z każdej dostępnej nogi mikrokontrolera. Do poprawnego ustawienia sygnału będzie wykorzystywany licznik Systick.

Program

Program demonstracyjny będzie miał za zadanie ustawienie odpowiedniego sygnału PWM na każdym z dostępnych diod wbudowanych.

W przykładzie sygnał będzie generowany razem z wywołaniem obsługi przerwania od Systicka, czyli co 1ms.

Poniżej cześć inicjalizacji Systicka wraz z delayem.

1. volatile uint16_t time_delay = 0;
3. uint8_t SYSTICK_ON()
4. {
5.    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000))
6.    {   while (1);  }
7. }
9. void delay_ms(uint16_t delay)
10. {
11.     time_delay = delay;
12.     while(time_delay) { }
13. }

PWM programowy opiera się na zastosowaniu odpowiedniego czasu załączenia i wyłączenia poprzez dobór wartości w pętlach, co pozwoli na sterowanie częstotliwości generowanego sygnału.

1. uint16_t PWM_LICZNIK = 0;
2. uint16_t PWM_PART_1 = 10;
3. uint16_t PWM_PART_2 = 25;
5. void PWM_GENERATE(void)
6. {
7.     if(PWM_LICZNIK >= PWM_PART_2)
8.     {
9.         PWM_LICZNIK = 0;
10.         GPIOD->BSRRL = GPIO_Pin_15;
11.     }
12.     else if(PWM_LICZNIK == PWM_PART_1)
13.     {
14.         PWM_LICZNIK++;
15.         GPIOD->BSRRH = GPIO_Pin_15;
16.     }
17.     else {  PWM_LICZNIK++; }
18. }

Funkcja działa następująca, w pierwszej kolejności sprawdzane jest czy została przekroczona maksymalna wartość zmiennej PWM_PART_2, gdy została to zmienna zostaje zresetowana i na wybranym pinie ustawiany jest stan wysoki, gdy natomiast wartość PWM_PART_1 osiągnie wartość określoną w deklaracji, to jej stan jest zmieniany z wysokiego na niski, dalej gdy zmienna znajduje się pomiędzy wartościami zdefiniowanymi to licznik zostaje zwiększony, podczas gdy stan niski jest ciągle utrzymywany na linii. Dzięki temu podczas zmiany wartości PWM_PART_1 oraz PWM_PART_2 można otrzymać różne rodzaje wypełnienia oraz częstotliwości.

Zaletą zdecydowanie jest możliwość wygenerowania sygnału na każdym wyprowadzeniu mikrokontrolera.

Poniżej program pozwalający na generowanie różnych wartości wypełnienia z wykorzystaniem standardowo jednej z diod wbudowanych.

Aby tego dokonać należy lekko zmodyfikować funkcje zgodnie z poniższym wzorem:

1. uint16_t PWM_LICZNIK = 0;
2. volatile uint16_t PWM_PART_1 = 0;
3. const uint16_t PWM_PART_2 = 100;
5. void delay_simple(int time)
6. {
7.     int i=0;
8.     for(i=0; i<=time; i++) { __NOP(); }
9. }
11. void PWM_GENERATE(void)
12. {
13.     if(PWM_LICZNIK >= PWM_PART_2)
14.     {
15.         PWM_LICZNIK = 0;
16.         GPIOD->BSRRL = GPIO_Pin_15;
17.         PWM_A++;
18.     }
19.     else if(PWM_Counter == PWM_PART_1)
20.     {
21.         PWM_LICZNIK++;
22.         PIOD->BSRRH = GPIO_Pin_15;
23.     }
24.     else
25.     { PWM_LICZNIK++; }
26.    
27.     if(PWM_A > PWM_B) { PWM_A = 0; }
28.    
29.     delay_simple(100);
30. }