Slide vi dieu khien nang cao timer va PWMpdf

• STM32F103C8T6 có 2 bộ Watchdog Timer, 1 bộ SysTick Timer, 4 bộ Timer (Timer 1,Timer 2, Timer 3, Timer 4 ) mỗi 1 bộ là 1 bộ đếmtimer 16 bit. 1 bộ Timer 1 – Advancedcontrol timer thuộc khối clock APB2.  3 bộ Timer 2,3,4 – Generalpurpose timers thuộc khối clock APB1.

Trang 1

Bài 3 Lập trình cơ bản trên ARM

3.3 Lập trình với Timer

3.4 Lập trình với bộ điều chế độ rộng xung PWM

#1

Trang 2

 1 bộ Timer 1 – Advanced-control timer thuộc khối clock APB2.

 3 bộ Timer 2,3,4 – General-purpose timers thuộc khối clock APB1.

Trang 4

• Tạo xung, tạo xung PWM

• Tạo yêu cầu DMA

• Timer 2,3,4 - General-purpose timers (TIMx)

• 16-bit auto-reload up/down counter

• 16-bit prescaler

• 4 kênh độc lập: input capture/output compare

• Tạo xung, tạo xung PWM

• Tạo yêu cầu DMA

• Đọc ENCODER, đọc tín hiệu từ cảm biếnHALL

Trang 5

Sơ đồ khối Timer 1 Hình 52 trang 294 Datasheet

3.3 Lập trình với Timer 3.3.2 Sơ đồ khối của Timer - TIM1

- Khối nguồn xung

- Khối đầu vào

- Khối PSC

- Khối bộ đếm

- Khối Capture/Compare

- Khối đầu ra

Trang 6

Sơ đồ khối Timer 2,3,4 Hình 100 trang 367 Datasheet

3.3 Lập trình với Timer 3.3.2 Sơ đồ khối của Timer – TIM2, TIM3, TIM4

- Khối PSC

- Khối Capture/Compare

- Khối đầu ra

Trang 7

Sơ đồ khối Timer 1,2,3,4 chế độ tạo xung

3.3 Lập trình với Timer 3.3.3 Chế độ tạo xung thông thường

- Khối PSC

Nguồn xung

- Nguồn xung từ bên

ngoài : ETR hoặc TI1FP1,

TI2FP2.

- Nguồn xung từ bộ tạo

dao động của hệ thống

RCC - CK_INT

Trang 8

Sơ đồ tạo xung từ bộ tạo dao động RCC

(1) Tạo xung sử dụng nguồn xung từ bộ tạo dao động – CK_INT

Cần tác động 3 thanh ghi

- Counter register (TIMx_CNT).

- Prescaler register (TIMx_PSC)

- Auto-reload register (TIMx_ARR)

Trang 9

Công thức tạo xung :

(Prescaler + 1)(Period + 1)

- Fout: tần số đầu ra (Hz)

- Fclk: tần số đầu vào của Timer (Hz)

- Prescaler: giá trị nạp vào bộ chia tần của Timer (0 ÷ 65535)

- Period: giá trị nạp vào bộ đếm của Timer (0 ÷ 65535)

Trang 10

Ví dụ :Tạo xung Fout có tần số 1KHz, với Fclk=8MHz, Prescaler =0;

Trang 11

(2) Các hàm sử dụng trong thư viện HAL

Trang 12

(3) Các bước lập trình tạo xung với Timer

Bước 3 Thiết lập các thông số cho Timer

- Lựa chọn tần số cho Timer

- Lựa chọn hệ số chia tần: Prescaler

- Nạp giá trị cho thanh ghi đếm: Period

- Khởi tạo Timer : HAL_TIM_Base_Start_IT( &htim1 );

Bước 4 Viết chương trình con phục vụ ngắt Timer

Trang 13

(3) Các bước lập trình tạo xung với Timer

Bước 4 Viết chương trình con phục vụ ngắt Timer

Trong file "stm32f1xx_it.c“ hoặc trong “main.c”

void TIM1_IRQHandler (void) // Ví dụ ngắt Timer 1

Trang 14

(3) Các bước lập trình tạo xung với Timer trên STM CUBE

B1 Cấu hình nguồn xung của Timer

- Timer 1 – APB2

- Timer 2,3,4 – APB1

Trang 15

Trang 16

Trang 17

B2 Cấu hình Timer

- Lựa chọn nguồn xung từ bộ tạo dao động : Clock Source –> Internal Clock

Trang 18

- Thiết lập Prescaler, Counter Mode, Period

Trang 19

B3 Thiết lập ngắt Timer

- Thiết lập TIM1 update interrupts ( với Timer 1)

- Thiết lập TIM x global interrupt( với Timer 2,3,4)

Trang 20

Lựa chọn chân chiều vào, chiều ra, mode Thiết lập các thông số trên STM32CubeMX như trong hướng dẫn lập trình với GPIO

Sau đó chọn GENERATE CODE để tạo file Code

Trang 21

– Khung chương trình Timer 2

#include "main.h"

TIM_HandleTypeDef htim2;

void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

static void MX_TIM2_Init(void);

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_11);

HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);

}

Trang 22

(4) Ví dụ

Ví dụ 1: Sử dụng Timer 1 tạo xung có tần số

Fout = 1KHz trên chân PA15

Bộ tạo dao động chế độ HSI với Fosc = 8MHz

Trang 23

Code ví dụ 1

#include "main.h"

if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK){Error_Handler();} sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;

if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig)

!= HAL_OK){ Error_Handler();}

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;

Trang 24

Bài tập:

Bài tập 1 Sử dụng ngắt Timer1, lập trình điều khiển LED sáng nhấp nháy với tần số 5Hz; sau

5 giây led nhấp nháy với tần số 1Hz

Bài tập 2 Sử dụng ngắt Timer2, lập trình điều khiển LED sáng nhấp nháy với tần số 4Hz, sau

4 giây led sáng với tần số 2Hz

Bài tập 3 Sử dụng ngắt Timer3, lập trình điều khiển LED sáng nhấp nháy với tần số 1Hz

(0,5s sáng; 0,5s tắt) khi nhấn DOWN led sáng nhấp nháy 5Hz; nhấn UP led sáng nhấp nháy 1Hz

Trang 25

Sơ đồ khối Timer 1,2,3,4 chế độ tạo xung

3.3 Lập trình với Timer 3.3.4 Chế độ đếm

(1) Nguồn xung từ bên ngoài

 ETR

 TI1FP1, TI2FP2

Trang 26

Timer External clock source mode 1

(1)Nguồn xung từ bên ngoài

- External clock source mode 1

 Khối lọc - lấy mẫu

 Khối lựa chọn sườn xung

 Khối lựa chọn đầu vào

 Khối lựa chọn chế độ hoạt động

Trang 27

(2) Các hàm sử dụng trong thư viện HAL

Hàm cho phép bộ timer hoạt động

Trang 28

(3) Các bước lập trình trong chế độ đếm của Timer

Trang 29

(3) Các bước lập trình trong chế độ đếm của Timer

Bước 3 Thiết lập các thông số cho Timer

- Lựa chọn chế độ hoạt động : External clock source mode 1

- Lựa nguồn xung đầu vào : ETR; TI1FP1; TI2FP2.

- Lựa chọn sườn xung: Rising; Falling.

- Lựa chọn lọc – lấy mẫu: 0 ÷ 15

- Lựa chọn hệ số chia tần: Prescaler = 0;

- Lựa chọn chế độ đếm: Counter Mode = Up;

- Nạp giá trị đếm tràn thanh ghi đếm: Period

- Khởi tạo Timer : HAL_TIM_Base_Start( &htim1 );

- Đọc giá trị trong bộ đếm của Timer : dem = HAL_TIM_GetCounter(&htim1);

Trang 30

(4) Các bước lập trình đếm xung với Timer trên STM CUBE

- Timer 1 – APB2

Trang 31

B2 Thiết lập các thông số cho Timer

- Lựa chọn Timer

- Thiết lập chế độ hoạt động

- Lựa chọn nguồn xung

Trang 32

Trang 33

- Lựa chọn nguồn

xung đầu vào : ETR1

hoặc TI1FP1; TI2FP2

Trang 34

- Cấu hình các thông số : Prescaler,

Counter mode, Counter Period,

Trigger Polarity, Trigger Filter.

Trang 35

- Cấu hình các thông số : Prescaler,

Counter mode, Counter Period,

Trigger Polarity, Trigger Filter.

Trang 36

Trang 37

– Khung chương trình Timer 1

Trang 38

(5) Ví dụ

Ví dụ 1: Sử dụng Timer 1 chế độ đếm – TI1FP1 – PA8,

đọc số lần nhấn nút PB1 hiển thị trên 01 Led 7 thanh kết

nối như hình bên

Trang 39

Code ví dụ 1

#include "main.h"

dem = HAL_TIM_GetCounter(&htim1); hienthi_7seg(ma_led[dem]);

} }

Trang 41

3.4 Lập trình với Bộ điều chế độ rộng xung

3.4.1 Giới thiệu

#41

• STM32F103C8T6 có 4 bộ Timer (Timer 1,Timer 2, Timer 3, Timer 4 ) mỗi

1 Timer có thể tạo ra 4 kênh PWM 16 bit.

 1 bộ Timer 1 – Advanced-control timer thuộc khối clock APB2.

 3 bộ Timer 2,3,4 – General-purpose timers thuộc khối clock APB1.

Trang 42

Sơ đồ khối Timer 1 Hình 52 trang 294 Datasheet

3.4.2 Sơ đồ khối của Timer - TIM1

Trang 43

Sơ đồ khối Timer 2,3,4 Hình 100 trang 367 Datasheet

3.4 Lập trình với Bộ điều chế độ rộng xung 3.4.2 Sơ đồ khối của Timer – TIM2, TIM3, TIM4

Trang 44

3.4.3 Tạo xung PWM

(1) PWM trong STM32 được tạo ra trong chế độ

Edge-aligned mode hoặc Center-aligned mode

trong đó :

- Thanh ghi TIMx_ARR :

thiết lập chu kì Tpwm ( Period ).

- Thanh ghi (TIMx_CCRx):

thiết lập độ rộng xung Ton ( Duty cycle - Pulse )

PWM mode 1

Up-counting, trên kênh TIMx_CHx được thiết lập TIMx_CNT<TIMx_CCR1.

Down-counting, T trên kênh TIMx_CHx được thiết lập TIMx_CNT>TIMx_CCR1; OC1REF = ’1’.

PWM mode 2

Up-counting, trên kênh TIMx_CHx không được thiết lập TIMx_CNT<TIMx_CCR1.

Down-counting, T trên kênh TIMx_CHx được thiết lập TIMx_CNT>TIMx_CCR1.

Trang 45

(2) Tạo xung PWM sử dụng nguồn xung từ bộ tạo dao động – CK_INT

Công thức tạo xung PWM :

(Prescaler + 1)(Period + 1)

- Fpwm: tần số PWM đầu ra (Hz)

- Fclk: tần số đầu vào của Timer (Hz)

- Prescaler: giá trị nạp bộ chia tần của Timer (0 ÷ 65535)

- Period: giá trị nạp bộ đếm của Timer (0 ÷ 65535)

Trang 46

(2) Tạo xung PWM sử dụng nguồn xung từ bộ tạo dao động – CK_INT

Công thức tạo độ rộng phần dương Ton :

D Period+1 *100%

- D: tỉ lệ xung dương so với chu kì

- Ton: Chu kì xung phần dương của xung PWM (Pulse)

- Period: giá trị nạp bộ đếm của Timer (0 ÷ 65535)

Trang 48

- Thiết lập xung nhịp hệ thống : SystemClock_Config()

Bước 2 Thiết lập cho các GPIO

- Cho phép GPIO – AFIO tương ứng hoạt động bằng hàm:

HAL_RCC_GPIO x _CLK_ENABLE();

Bước 3 Thiết lập các thông số tạo xung PWM

- Lựa chọn hệ số chia tần: Prescaler ;

- Lựa chọn chế độ đếm: Counter Mode = Up;

- Nạp giá trị cho thanh ghi đếm: Counter Period

- Nạp giá trị thiết lập độ rộng xung Ton: Pulse

- Khởi tạo kênh PWM: HAL_TIM_PWM_Start( &htim1,TIM_CHANNEL_1 );

- Thiết lập lại độ rộng xung Ton: HAL_TIM_SetCompare( &htim1,TIM_CHANNEL_1,DutyCycle );

Trang 49

(5) Các bước lập trình tạo xung PWM trên STM CUBE

- Timer 1 – APB2

Trang 51

- Lựa chọn kênh đầu ra PWM

- Thiết lập Prescaler, Counter

Mode, Period, Pulse

Trang 55

Trang 56

– Khung chương trình Timer 1 – PWM CH1

#include "main.h"

htim1.Init.Period = 99;

htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

htim1.Init.RepetitionCounter = 0;

htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

//**************************************// sConfigOC.Pulse = 0;

Trang 57

(6) Ví dụ

Ví dụ 1: Sử dụng Timer 1 tạo xung PWM có tần số

Fpwm = 1KHz trên kênh 1 – PA8

với Ton= 20%Tpwm

Bộ tạo dao động chế độ HSI với Fosc = 8MHz

Trang 58

#58(6) Ví dụ

Trang 59

htim1.Init.Period = 999;

htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

htim1.Init.RepetitionCounter = 0;

htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

//**************************************// sConfigOC.Pulse = 200;

Trang 60

Sử dụng Timer 1, lập trình tạo đồng thời 4 xung PWM có tần số 1KHz, với độ rộng

Ton 10%, 30%, 70%, 90% lần lượt trên các kênh CH1, CH2, CH3, CH4

Tiêu đề	Slide vi dieu khien nang cao timer va PWMpdf
Trường học	Trường Đại học Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật Điện Tử
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	3,52 MB
File đính kèm	Slide Vi dieu khien nang cao- Timer va PWMpdf.rar (3 MB)