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[创意DIY] COCOFLY 教程 ——疯壳无人机·系列·飞控开发基础【2】定时器(LED航情灯、指示灯闪)
2020-4-7 18:41:58  583 无人机
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本帖最后由 疯壳科技 于 2020-4-7 18:53 编辑

图片2.png


定时器LED航情灯、指示灯闪烁)

一、定时器简介
定时器具有定时功能,类似于生活中的“闹钟”,可以用定时器产生精确的定时时间,用来延时或者处理一些实时事件。
STM32系列的定时器分为基本定时器、通用定时器、高级控制定时器。后者包括前者的全部功能。通常地,STM32高级定时器tiM1TIM8,通用定时器TIM2TIM3TIM4TIM5基本定时器TIM6TIM7
而飞控的主核心STM32F103CBT6则有416位定时器分别是高级定时器TIM1、通用定时器TIM2TIM3以及TIM4
二、定时器寄存器
STM32F103定时器相关的寄存器众多,这里只讲解重要的几个寄存器。
(1)TIMx_CR1:使能寄存器,最低位控制寄存器的开关,如下图所示
图片3.png
TIM_CR1寄存器主要配置定时器的循环计数、使能等操作例如CEN位为1是使能计数,为0是关闭计数
(2)TIMx_DIER 定时器中断使能寄存器, 最低位控制事件更新中断的开关, 如下图所示
图片4.png
该寄存的主要功能是配置定时器是定时器的中断使能位,主要使用的是UIE位,UIE1是使能中断,为0时关闭中断。
(3)TIMx_PSC:定时器时钟分频寄存器,如下图所示:
图片5.png
该寄存器负责把定时器时钟分频之后,再输出给计数器PSC[15:0]为分频系数
(4)TIMx_ARR定时器自动重装载寄存器,如下图所示:
图片6.png
ARR[15:0]为自动重装载值,当定时器采用向上计数时,计数值等于ARR时,产生一个更新事件;当定时器采用向下计数时,最开始将ARR的值赋给计数值,计数值向下累减为0时,产生一个更新事件,再次将ARR的值赋给计数值,进行新一轮的向下计数。
(5)TIMx_SR 状态寄存器,标记当前与定时器相关的各种事件/中断是否发生,我们只用到最低位表示事件更新中断的标志位,如下图所示:
图片7.png
该寄存器主要用于查看定时器的更新中断标志位,当计数发生上溢或者下溢时,UIF位将被置1,标志一次计数完成。
三、定时器实验
本节实验的内容是主要是针对GPIO中的周期性点亮无人机的航情灯以及信号灯,对其进行变形,使用通用定时器TIM3精确定时周期性点亮及关闭无人机的航情灯以及信号灯。
同样也是查看原理图可以得知无人机的航情灯同一接在NPN三极管Q1上,而三极管的基极又接在了单片机PA8上;两个信号灯分别接在了PC13PC14上。
图片8.png
图片9.png
图片10.png
关于GPIO这部分的驱动代码可以沿袭保留,不同的是需要加入定时器的初始化以及配置定时器中断,编写代码的思路如下表所示。
编程思路
1
管脚配置
1、定义结构体;
2、使能时钟;
3、填充结构体;
4、装载结构体。
2
定时器配置
1、定义结构体;
2、使能时钟;
3、填充结构体;
4、装载结构体;
5、使能时钟;
6、使能定时器。
3
中断管理配置
1、定义结构体;
2、填充结构体;
3、装载结构体。
4
中断逻辑处理
1、判断是否触发中断;
2、清除标志位;
3、其它逻辑。
按照代码思路,编写代码(通过调用官方库)如下图所示GPIO相关驱动代码:
图片11.png
图片12.png
完成配置GPIO后,便是对定时器进行配置,我们的STM32是外接了8MHz晶振的,主频是72MHz先来看一下时钟树图,如下图所示。
图片13.png
定时器是挂载在APB1时钟总线下的(从手册可知),从时钟树图中可知APB1用于定时器的时钟频率在未分频的是情况下72MHz,根据定时器时钟分频寄存器(TIMx_PSC)以及定时器自动重装载寄存器(TIMx_ARR)之间的关系,可以得出,定时时间:
Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft   s
其中Tout为定时时间单位为sarr为自动重装载寄存器的初值,psc为分频系数,FtAPB的主频,也就是72MHz。那么要定时1s则只需要把arr设置为载值9999psc设置为7199即可,即:
Tout=((9999+1)*(7199+1))/72000000
=10000*7200/72000000
=72000000/72000000
=1s
所以可以得到定时器初始化代码如下图所示。
图片27.png
图片14.png
配置完成后便会1s周期进入一次定时器中断,在定时器中断里对无人机的航情灯以及指示灯的GPIO端口进行翻转即可实现,周期性点亮,代码如下图所示。
图片15.png
写好代码后保存、编译、下载,然后就可以看到飞控的LED指示灯以及四个螺旋桨下面的航情灯周期1S闪烁,如下图所示。
图片16.png


0

2.飞控开发基础-【2】定时器(LED航情灯、指示灯闪烁).pdf

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