STM32 输入捕获模式测频率

STM32 输入捕获模式测频率

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/2203_75880410/article/details/140484329

在STM32微控制器上，输入捕获模式是一种常用的功能，可用于测量外部信号的频率、脉冲宽度、周期等。通过配置定时器的输入捕获通道，可以捕获外部信号的边沿，并以定时器的时钟频率为参考来计算信号的参数。

在输入捕获模式下，可以通过捕获对比功能来捕获外部引脚的信号变化。当引脚上的信号发生上升沿或下降沿时，定时器会记录捕获寄存器的值。通过比较相邻两次捕获的值，可以计算信号的周期，从而确定频率。

通过适当配置定时器和输入捕获通道，可以实现精准的频率测量。这种技术在许多应用中都很有用，例如在测量传感器输出、音频处理或通信应用中。

输入捕获模式配置步骤

1. 开启时钟

需要开启定时器和GPIO的时钟。

2. 配置GPIO

将GPIO配置为复用推挽输出模式。

3. 设置时基单元

通过调节预分频器（PSC）来改变PWM频率。

4. 初始化捕获单元

配置捕获通道的参数，如滤波器、极性选择等。

5. 配置TRGI的触发源为TI1FP1

设置触发源为定时器输入1的滤波信号。

6. 配置从模式为Reset

设置定时器的从模式为复位模式。

7. 启动定时器

使能定时器，开始工作。

程序代码

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
    // 打开时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置GPIO
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 设置时基
    TIM_InternalClockConfig(TIM2);

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		// 固定ARR为100-1
    // 通过调节PSC来改变PWM频率
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;		// PSC
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		// CCR
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

// 设置CCR 改变占空比
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
    TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}

// 设置PSC  改变频率
void PWM_SetPSC(uint16_t PSC)
{
    TIM_PrescalerConfig(TIM2,PSC,TIM_PSCReloadMode_Immediate);//立刻生效
}

PWM.h

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare);
void PWM_SetPSC(uint16_t PSC);
#endif

IC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void IC_Init(void) 
{
    // 第一步开启时钟   
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 第二步配置GPIO  TIM3对应PA6
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPU;//设置上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;		//GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 第三步设置时基单元
    TIM_InternalClockConfig(TIM3);

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;		// 设置大一些 防止计数溢出
    // 通过调节PSC来改变PWM频率
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72- 1;		// PSC  标准频率:72M /72 =1MHZ
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

    // 第四步初始化捕获单元
    TIM_ICInitTypeDef ICstructure;
    ICstructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//选择通道
    ICstructure.TIM_ICFilter=0xF;//选择滤波器
    ICstructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//边沿检测极性选择
    ICstructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1 ;//设置分频
    ICstructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//选择触发信号从哪个引脚输入
    TIM_ICInit(TIM3,&ICstructure);

    // 第五步 配置TRGI的触发源为TI1FP1
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);

    // 第六步配置从模式为Reset 
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);

    // 第七步启动定时器
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

// 计算频率
uint32_t IC_getFreg(void)
{
    return 1000000/ (TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//+1稳定误差
}

IC.h

#ifndef __IC_H
#define __IC_H
uint32_t IC_getFreg(void);
void IC_Init(void);
#endif

实验结果

实验接线图和测量结果如下：