stm32f103单片机输出spwm波

### STM32F103VE 野火指南者单片机 SPWM 波输出配置 SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）是一种用于逆变器和其他电力电子应用中的调制技术。通过生成正弦波形的脉宽调制信号，可以实现高效的功率转换。 以下是基于STM32F103VE单片机生成SPWM波的具体方法和代码示例： #### 1. 定义硬件资源 在STM32F103VE中，可以通过定时器（如TIM1、TIM3等）配合PWM模式来生成SPWM波。假设我们使用TIM3作为主要定时器，并选择PB5引脚作为PWM输出通道[^2]。 #### 2. 初始化GPIO端口 为了使能PB5作为PWM输出，需要先初始化对应的GPIO端口并设置为复用功能模式。 ```c void GPIO_Init(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); // 启用GPIOB与时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // PB5 配置为复用推挽输出 (TIM3_CH2) GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); } ``` #### 3. 配置定时器TIM3 接下来配置TIM3以支持PWM输出模式。这里我们将使用TIM3的一个通道（例如CH2），并通过软件计算得到所需的占空比变化规律。 ```c void TIM3_PWM_Init(uint16_t arr, uint16_t psc) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 开启TIM3时钟 // 配置基本参数 TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = arr; // 自动重装载值 TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = psc; // 预分频系数 TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStruct); // 配置OC模式为PWM Mode 1 TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比为0% TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 启用TIM3 TIM_CtrlPWMPin(TIM3, TIM_Channel_2, ENABLE); // 控制PWM引脚启用 } // 调整占空比函数 void Set_DutyCycle(uint16_t duty_cycle) { TIM_SetCompare2(TIM3, duty_cycle); // 更新比较寄存器值 } ``` #### 4. 正弦表与SPWM逻辑 要生成SPWM波，需构建一个正弦波表格存储不同角度下的幅值数据。这些数值会被映射到定时器的自动重载寄存器ARR以及比较寄存器CCR上，从而动态调整PWM的占空比。 ```c #define SIN_TABLE_SIZE 100 // 正弦表大小 uint16_t sin_table[SIN_TABLE_SIZE]; void Generate_Sine_Table() { float angle_step = (float)(2 * M_PI / SIN_TABLE_SIZE); // 计算每步的角度增量 for(int i=0;i<SIN_TABLE_SIZE;i++) { sin_table[i] = (int)((sin(angle_step*i)+1)*2047); // 将[-1,+1]范围内的正弦值缩放到[0,4095] } } void Start_SPWM_Generation() { int index = 0; while(1){ Set_DutyCycle(sin_table[index]); // 使用当前索引更新占空比 index++; if(index >= SIN_TABLE_SIZE) {index = 0;} // 循环回滚至起点 Delay_ms(1); // 延迟时间取决于期望频率 } } ``` 以上代码片段展示了如何利用STM32F103VE上的定时器模块生成SPWM波的过程。需要注意的是实际项目可能还需要考虑更多细节比如死区时间插入等问题[^1]。 ---

要实现使用STM32F103单片机生成SPWM波形并通过全桥电路输出50Hz正弦波，你需要了解硬件和软件层面的关键配置与编程。具体步骤如下： 参考资源链接：[基于STM32F103单片机实现50Hz正弦波SPWM驱动全桥电路](https://wenku.csdn.net/doc/5p60urbxvt?spm=1055.2569.3001.10343) 硬件配置： 1. STM32F103单片机：选择合适的STM32F103型号作为控制核心，确保其具备足够的GPIO引脚和定时器资源。 2. 全桥电路：搭建包含四个开关元件的全桥电路，例如使用MOSFET或IGBT作为开关器件，根据电路设计连接负载。 3. 驱动电路：根据所选全桥电路中开关元件的要求，设计或选择合适的驱动电路，以确保单片机的GPIO输出能有效驱动这些元件。 4. 电源设计：确保提供稳定的直流电源，以驱动全桥电路并生成所需的交流电。 软件编程： 1. 系统时钟配置：通过RCC配置系统时钟，保证定时器等外设能够以高精度运行。 2. GPIO配置：初始化相关GPIO引脚为输出模式，用于控制全桥电路的开关。 3. 定时器配置：使用定时器（如TIM）设置SPWM波形的频率和脉宽调制。预分频器和自动重载寄存器用于确定载波频率和调制周期。 4. DMA配置：配置DMA以传输预先计算好的正弦波数据表到相应的定时器比较寄存器，以实现正弦波形的连续输出。 5. SPWM算法实现：编写代码实现SPWM算法，将正弦波数据转换成相应的脉冲宽度，并通过定时器中断或DMA传输至输出引脚。 6. 主循环：在主循环中进行状态监测和SPWM波形的动态调整，以适应可能的负载变化或其他控制需求。 通过上述步骤，你将能够使用STM32F103单片机生成SPWM波形，并驱动全桥电路以实现50Hz正弦波输出。对于希望深入学习STM32F103的SPWM波形生成和全桥电路控制的工程师来说，建议查阅《基于STM32F103单片机实现50Hz正弦波SPWM驱动全桥电路》这份资料，该资源包含软件工程源码，能够为你提供实际的编程示例和硬件连接图解，帮助你更精确地理解和实施整个方案。 参考资源链接：[基于STM32F103单片机实现50Hz正弦波SPWM驱动全桥电路](https://wenku.csdn.net/doc/5p60urbxvt?spm=1055.2569.3001.10343)