stm32系列定時器輸入捕獲檢測高、低脈沖時長的方法附源程序

ID:407977 · 發表于 2019-7-16 10:47

大家好，本人在校老菜雞一個，最近抽空接手了一個項目，其中一個關鍵點在于“通過輸入捕獲檢測任意引腳、任意順序高低電平的持續時間”。
咱們直入主題，stm32的具有豐富的外設資源，小編選擇用stm32f1系列單片機作為核心控制器，來完成這個項目。
方案有兩種：
方案一：采用中斷，例如外部引腳中斷等，直接在檢測到指定電平時，發生跳變進入中斷函數，然后進行計時。
方案二：采用定時器輸入捕獲，在上升沿、下降沿時發生跳變，然后進行計時。
優缺點分析：方案一實行難度較小，但是需要引腳資源較多（一個檢測高電平，一個檢測低電平），時間精度稍微弱一點。
方案二擁有現成的歷程，直接調用即可，通過定時器輸入捕獲模式，中斷里進行計數。
看似使用方案二是最佳的選擇，但是，如果這樣的話，小編就不用寫這篇博客了

.
至于方案一、小弟也還沒有嘗試過，不清楚具體效果如何。

背景介紹（大牛不喜勿噴）
輸入捕獲模式：輸入捕獲模式可以用來測量脈沖寬度或者測量頻率，Stm32定時器除了定時器6和定時器7，其他定時器都有輸入捕獲功能，簡單來說，就是在邊沿信號發生跳變的時候（上升沿、下降沿），將當前定時器的值存放到對應通道的捕獲/比寄存器中，完成一次捕獲，同時，可以再配置捕獲到相應跳變時，是否觸發中斷/DMA等等。

一、測量高電平脈沖寬度：采用正點原子的代碼思路。先將引腳設定為下拉輸入，然后設置輸入捕獲為“上升沿觸發”，將當前定時器中的時間存儲起來，然后再中斷里將觸發方式設置為“下降沿觸發”，再記錄一下觸發時間，二者相減，即可得出高電平持續時間。
二、測量低電平脈沖寬度：與測量高電平脈沖寬度正好相反，不過應該如何設置呢？小編找了很久，也沒有答案，所以只能自己動手，豐衣足食咯。
先看檢測高電平脈沖的代碼：
//定時器2中斷服務程序
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)// 這里采用了兩個變量作為臨時判斷條件，這兩個變量最初值都為0
{
  if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)//如果是發生了中斷，那么向下執行

  {
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)//如果已經捕獲到高電平那么就進一步執行程序。
{
if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//
{
   TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;/
   TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
}else TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
}
  }
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)//
  {
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)  /
{
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;  /
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM2);
   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); /
}else       //
{
TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
   TIM_SetCounter(TIM2,0);
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;  //
   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);  //
}
  }
  }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); /
}//////（小小吐槽一下，網站上傳圖片功能個人感覺有點雞肋。這一段很重要，必須要認真去揣摩TIM2CH1_CAPTURE_STA的賦值關系。不要做拿來主義，這樣只能是拔苗助長，得不償失。）
通過兩個變量的“與”、“賦值”等操作，對高電平進行不同的操作。在輸入捕獲通道中，設置為上升沿觸發。過來一個上升沿，進入中斷，檢查是否標記位被賦值，如果沒有，代表是是第一次檢測到高電平，記錄當前定時器的值，然后設置為下降沿........

測量低電平脈沖時長的代碼：簡述一下思路，就是同樣定義兩個變量，按照上述代碼的格式，照貓畫虎一次，幾乎沒有大的改變。
具體情況，請在代碼文件中進行查看。
備注：有一個語句 TIM_SetCounter(TIM2,0);具體作用我在代碼中也有標注，時間所限，就不再多說了，一切盡在代碼中。有空再來補全相關內容。

單片機源程序如下:

#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "usart1.1.h"
#include "oled.h"
#include "timer.h"
//MPU6050
//串口1發送1個字符
//c:要發送的字符
float x,y=0;
u8 xy[20];//用于接收坐標?
u8 len;
u16 led0pwmval=1;
int main(void)
{
int i=0;
u8 t;
u16 times=0;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init(); //延時函數初始化
usart_init(19200); //串口初始化為9600
OLED_Init();
LED_Init();
TIM2_Cap_Init(0XFFFF,7199); //以1Mhz的頻率計數 0XFFFF----1111 1111 1111 1111(2進制)//10khz計數頻率，每計數一下是1ms
TIM1_PWM_Init(9999,7199);//1MHZ頻率輸出。
TIM3_PWM_Init(9999,7199);//10kHZ技術頻率。
while(1)
{
//OLED_show();
//show1_all();這兩個暫時取消
//delay_ms(300);不清楚會造成什么樣的后果
TIM_SetCompare3(TIM3,led0pwmval);
TIM_SetCompare4(TIM3,led0pwmval);
// TIM_SetCompare4(TIM1,led0pwmval);
if(USART_RX_STA&0x8000)//判斷接收數組的最高位是否為一，本次接收是否完成
{
len=USART_RX_STA&0x3fff;//取出u16中的低16 位，得到此次接收到的數據長度
USART_RX_STA=0;//對數組清零，方便下一次接收
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5)==0)
{
delay_ms(1000);
LED=0;
printf("1");
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6)==0)
{
delay_ms(1000);
LED=1;
printf("2");
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_7)==0)
{
delay_ms(1000);
printf("3");
}
convey();
}
}