第九十五章、CH32V103应用教程——PWM驱动蜂鸣器
本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 18:29 编辑本章教程主要在第九十三章的基础上运行，用以驱动蜂鸣器播放音乐。
1、TIM简介及相关函数介绍
关于TIM，在前面章节已经进行过介绍，在此不再赘述。
关于PWM驱动蜂鸣器播放音乐原理，通过改变PWM输出的频率产生不同的音阶播放音乐，在此过程注意保持控制PWM输出占空比始终控制为百分之五十。关于这方面的具体解释，感兴趣的朋友可以去网上查阅相关资料具体了解一下。
关于TIM具体介绍，可参考前面章节及CH32V103应用手册。
2、硬件设计
本章教程使用PWM播放音乐，可直接与蜂鸣器连接。CH32V103开发板与蜂鸣器的连接方式如下：
[*]CH32V103开发板的GND引脚与喇叭的GND引脚连接
[*]CH32V103开发板的PB5引脚与喇叭的VCC引脚连接
3、软件设计
本章教程具体程序如下：
tim.h文件
#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H
#include "ch32v10x_conf.h"
void TIM_GPIO_Init( void );
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
void DisableBuzzer(void);
void EnableBuzzer(unsigned short usFreq);
#endiftim.h文件主要进行相关定义和函数声明；
tim.c文件
#include "tim.h"
//TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
void TIM_GPIO_Init( void )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟使能
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//TIM3 初始化配置； arr: the period value. psc: the prescaler value.
void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值，根据具体的声音频率来设定ARR
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值，此处应该为不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //输出极性:TIM输出比较极性低
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx外设
}
//关闭蜂鸣器，即关闭TIM3，对应GPIO引脚设置输出低电平
void DisableBuzzer(void)
{
TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); //停止TIM3
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //PB5输出低
}
//开启蜂鸣器，并对声音进行过滤，蜂鸣器发出指定频率的声音(人耳可听20Hz-20KHz)
void EnableBuzzer(unsigned short Freq)
{
unsigned longVal;
if((Freq<=20)||(Freq>20000))//次音和超声过滤
{
DisableBuzzer();// 蜂鸣器静音
}
else
{
Val=7200000/Freq; //声音频率
TIM3->ATRLR =2*Val ; //设置自动重装载寄存器A的值
TIM_SetCompare2(TIM3,Val); //TIM3比较/捕获寄存器 N 重设置为
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //启动TIM3
}
}tim.c文件主要进行PWM输出初始化配置、关闭蜂鸣器以及开启蜂鸣器播放音乐配置。
main.c文件
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name : main.c
* Author : WCH
* Version : V1.0.0
* Date : 2020/04/30
* Description : Main program body.
*******************************************************************************/
/*
*@Note
本例程演示使用PWM驱动蜂鸣器播放音乐。
*/
#include "debug.h"
#include "tim.h"
#include "music.h"
/*******************************************************************************
* Function Name: main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
Delay_Init();
USART_Printf_Init(115200);
printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
TIM_GPIO_Init( );
TIM3_PWM_Init( 1999, 0 );
while(1)
{
Play_music();
Delay_Ms(10);
}
// while(1)
// {
//
// }
}main.c文件主要进行函数初始化以及播放音乐。
4、下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位，与蜂鸣器连接好之后可以听到蜂鸣器播放音乐。将对应引脚连接到逻辑分析仪，产生波形具体如下：
94、PWM 播放音乐-蜂鸣器.rar
链接：https://pan.baidu.com/s/1LQ1LE5dIhqwl_w-YtKS-_w
提取码：piy1
复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦
完
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