STM32 PWM控制散热风扇调速详解
STM32 PWM控制散热风扇调速详解
本文将详细介绍如何使用STM32微控制器的PWM功能来控制散热风扇的转速。通过调整PWM信号的占空比，可以实现对风扇转速的精确控制，从而达到散热效果与噪音之间的平衡。
1、基础概念
脉冲宽度调制（PWM）是一种用于控制电子设备的技术，通过调整信号的脉冲宽度和周期，可以模拟出不同的电压或功率级别。在具有惯性的系统中，通过一系列的脉宽调制，可获得等效的所需的模拟参量。
PWM常见参数有频率（1/周期Ts），占空比（高电平占整个周期的比例：Ton/Ts），分辨率（占空比变化最小单位）。
2、PWM调速风扇功能介绍
2.1风扇功率
散热风扇的PWM调速信号频率通常要求在20kHz到25kHz之间。 这个频率范围被认为是理想的，因为它高于人耳可听到的范围（一般为20Hz到20kHz），从而避免了产生噪音。
2.2、PWM输出流程图
系统时钟频率出来，经过预分频器和自动重装器，可输出固定频率的信号，
设计计数模式，如图中的向上计数模式，从0计数到ARR，再自动重装为0，不断循环。
当经过比较器的时候，比较计数值CNT与CCR的值，选择比较的模式（PWM1和PWM2），如PWM1模式：CNT<CCR，则输出高电平。
如此经过比较器后，就输出高低电平不同宽度的PWM波形了。
2.3、PWM占空比计算
计算PWM占空比的计算方式为：如图为输出50%PWM信号，1KHZ。
TIM_CounterMode，计数模式，一般为向上计数模式，
TIM_Prescaler，预分频器值，也就是PSC值。
TIM_Period，自动重装值,ARR.
TIM_Pulse：比较器值CCR
2.4参数计算
根据以上的知识，
计算一些基本的参数，
以STM32F407为例，配置TIM1的输出PWM信号，TIM1属于APB1的时钟,时钟频率为168MHZ。
时钟参考：STM32F407定时器时钟频率和时钟源_stm32f407vet6 tim8的时钟来源是-CSDN博客
设要配置的风扇PWM频率为20KHZ，
如下图所示，计算出
TIM_Prescaler，预分频器值，也就是PSC值。为83.
TIM_Period，自动重装值,ARR.为99.
3、配置实现
3.1、添加TIM1功能
在TIM中，选择需要的通道，共四个PWM输出通道。选择一个或多个。
3.2、生成代码
有个前提，其他基本功能已经在cubemx中设置过了
这里只介绍增加配置PWM输出功能，
如果对cubemx配置不懂的，可以参考以下文章，把基本配置学习一下。
参考：【STM32学习】stm32cubemx基础配置，点亮/闪烁一个LED灯-CSDN博客
3.3、修改代码
首先在main函数中，增加TIM的的启动配置和加入PWM开启函数。
在其他设置风扇的c文件中，编辑设置PWM占空比的函数，
如下图，这个函数为设置占空比的函数，里面的值填的是CCR的值，
刚刚配置ARR的值为99,所以CCR的范围是0-100。分别表示0%--100%的占空比
需要设置占空比的话，引用这些函数就可以了。
在循环里调用函数，生成对应占空比的PWM信号