使用STM32基于HAL库控制PWM调节LED亮度（CubeMX教程）

本文使用的是stm32f103zet6芯片。首先cubemx新建工程，然后设置rcc的Crystal/Ceramic Resonator和sys的debug选项

然后点击Timers, 选择合适的定时器以及通道（我这里选择的是Timer3，channel2）

其中的时钟源选择内部时钟，即Internal Clock; 相应的通道选择为PWM生成通道, 即PWM Generation CH2.

接下来，要设置这些个选项，因为我这里用的开发板中LED灯的一端是接的高电平，所以这里的CH Polarity极性输出选择Low。如下图所示：

这里的各个参数的含义：
  Prescaler：配置定时器的分频系数，这里配置 72-1；
  Counter Mode：定时器的计数模式，我们选择 UP，即向上计数模式；
  Counter Period：计数周期，即自动重装载值，也就是装在 TIM3_ARR 的值，这里配置
为 500-1；
  Internal Clock Division (CKD)：内部时钟分频因子，这里就不设置分频了；
  auto-reload preload：这里设置为 Enable，定时器自动重装载使能，即使能 TIMx_ARR 寄存器进行缓冲；
上述参数可以计算定时器的时钟频率为：
72𝑀𝐻𝑧
(72 − 1) + 1
= 1𝑀𝐻𝑧
TIM3 的溢出时间：
500
1𝑀𝐻𝑧 = 0.0005s
  Trigger Output(TRGO) Parameters 用于配置触发输出（TRGO）参数，我们这里不配
置。
  PWM Generation Channel2 用于配置通道 2 的参数，其中：
  Mode：用于配置 PWM 的模式，这里选择 PWM mode 1，即 PWM 模式 1。另外还有PWM 模式 2，可以理解 PWM mode l 是与 PWM mode 2 模式互补的波，PWM 模式 1 为高电平时 PWM 模式 2 为低电平，反之亦然。
  Pulse (32 bits value)：是占空比值，即 TIM3_CCR2 的值，也就是有效电平的值，可以配置在 0-500 之间，例如配置 0。这里配置 250，即占空比为 50%。在后面的实验中，我们会对 TIMx_CCR2 寄存器写入新的值来改变占空比，从而控制 LED 逐渐点亮和熄灭。
  Output compare preload：输出比较预加载项选择 Enable，即在定时器工作时是否能修改Pulse 的值，如果禁用此项，表示定时器工作时不能进行修改，只能等到更新事件到来的时候才能进行修改，所以这里选择使能。
  CH Polarity：输出极性，这里我们选择 Low（LED0 是低电平有效）

然后找到该定时器通道对应的gpio口，我这里TIM3 channel2 对应的是PB5, 将LED接入，我这里用的是开发板，PB5与LED已经相连接。

接着生成代码，其中需要编辑的代码分别是tim.c和main.c中的

tim.c：

就是在  /* USER CODE BEGIN TIM3_Init 2 */后面加上 HAL_TIM_PWM_Start (&htim3, TIM_CHANNEL_2这行代码而已目的是开启定时器中的PWM);

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file    tim.c
  * @brief   This file provides code for the configuration
  *          of the TIM instances.
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "tim.h"

/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

TIM_HandleTypeDef htim3;

/* TIM3 init function */
void MX_TIM3_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN TIM3_Init 0 */

  /* USER CODE END TIM3_Init 0 */

  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM3_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM3_Init 1 */
  htim3.Instance = TIM3;
  htim3.Init.Prescaler = 72-1;
  htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim3.Init.Period = 500-1;
  htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = 250;
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM3_Init 2 */
  HAL_TIM_PWM_Start (&htim3, TIM_CHANNEL_2);
  /* USER CODE END TIM3_Init 2 */
  HAL_TIM_MspPostInit(&htim3);

}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{

  if(tim_baseHandle->Instance==TIM3)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspInit 0 */

  /* USER CODE END TIM3_MspInit 0 */
    /* TIM3 clock enable */
    __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspInit 1 */

  /* USER CODE END TIM3_MspInit 1 */
  }
}
void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(timHandle->Instance==TIM3)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspPostInit 0 */

  /* USER CODE END TIM3_MspPostInit 0 */

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    /**TIM3 GPIO Configuration
    PB5     ------> TIM3_CH2
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    __HAL_AFIO_REMAP_TIM3_PARTIAL();

  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspPostInit 1 */

  /* USER CODE END TIM3_MspPostInit 1 */
  }

}

void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{

  if(tim_baseHandle->Instance==TIM3)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspDeInit 0 */

  /* USER CODE END TIM3_MspDeInit 0 */
    /* Peripheral clock disable */
    __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE();
  /* USER CODE BEGIN TIM3_MspDeInit 1 */

  /* USER CODE END TIM3_MspDeInit 1 */
  }
}

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

main.c:

在这里前面先设置了两个变量，  uint16_t ledrpwmval = 0;和 uint8_t dir = 1;

ledrpwmval：这是一个变量，它包含要设置的比较值。PWM 的比较值决定了 PWM 波形的高电平时间长度，从而控制输出的占空比（Duty Cycle）。

定时器3通道2的比较值用于设置 PWM 的占空比。PWM 的占空比是指高电平的持续时间与总周期的比率，通常以百分比表示。在 STM32 中，定时器的比较值用于确定 PWM 的高电平时间长度，进而控制占空比。

具体来说，对于定时器3通道2，设置比较值 ledrpwmval 将决定 PWM 波形的高电平时间长度，从而影响 PWM 输出的占空比。较大的比较值将导致更长的高电平时间，从而增加占空比，而较小的比较值将导致更短的高电平时间，减小占空比。因此，通过调整比较值，你可以控制连接到该 PWM 通道的设备或电路的输出强度或行为。

dir在这里代表方向，为1就是正向计数，为0就是反向计数，通过if语句判断来调整正向计数和反向计数，从而控制LED的亮暗交替。

main.c 的具体代码如下：

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
  uint16_t ledrpwmval = 0;
  uint8_t dir = 1;

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		
		HAL_Delay(10);
		
		if (dir)
    {
      ledrpwmval++;
    }
    else
    {
      ledrpwmval--;
    }
    if (ledrpwmval > 300)
    {
       dir = 0;
    }
    if (ledrpwmval == 0)
    {
       dir = 1;
    }
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, ledrpwmval);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

烧录之后即可看到LED亮暗闪烁。

作者：早睡早起(๑°3°๑)