【KL25】原创LiteFwLib 固件库之PWM样例工程——电子调光灯

LiteFwLib 固件库之PWM样例工程——电子调光灯

——基于Keil5和FRDM-KL25板

suyong_yq@126.com

2015年1月

一点牢骚。累得终于病倒了，省略若干字的有病呻吟。。。

呵呵，其实样例工程的名字叫“电子调灯光”更合适，但总觉得太没有气势了，还是用个名词才能镇得住场子。

PWM是单片机应用中非常有用的一个功能，基于定时器，在设定的计数点（我自己喜欢用里程碑，mile stone来说明这个点的重要性）反转输出电平，周而复始，从而形成了方波输出信号。一般能够产生PWM波形的模块都是单片机中的定时器，而计数的周期和和计数里程碑都是可以编程的。因此，在程序中，可以通过编程调节PWM的频率和占空比这两个PWM输出信号的关键属性。

在KL25单片机中，TPM（timer/PWM Module）模块就是一个可以产生PWM的定时器模块。当然，我们也应该看到，TPM不仅能当PWM发生器用，还有输入捕捉、输出比较及基本的定时器功能。LiteFwLib固件库中TPM模块的驱动程序就提供了不同的API，用以将TPM配置成不同的工作模式。见图1。

图1

至于具体的实现方式，英文好的可以直接看原版手册，英文不好的可以看翻译的中文版手册，比较懒的可以等我有空把LiteFwLib用户手册写出来再看。当然，如果想尽快上手，并且体验PWM的编程乐趣，可以直接下载运行LiteFwLib固件库里的样例程序“tpm_pwm_led”。

样例程序“tpm_pwm_led”演示的是通过PWM控制FRDM-KL25开发板上的三色灯（实际只用到了红灯，控制其它颜色灯的控制同红灯相同）的亮度。手快的童鞋可能会先跑一下程序，好吧，大家随意。

老样子，我们大家先简单看一下样例工程的代码，熟悉一下基于LiteFwLib固件库使用PWM的流程。

1. 在init_board()函数中准备好使用TPM的系统及板级配置

首先要配置好TPM模块的时钟源，并将时钟信号灌入到TPM模块中。代码见图2。

图2

这里使用PLL输出的2分频作为TPM定时器的时钟源，即24MHz。

同时不要忘记配置连接小灯的引脚为TPM通道功能。

2. 在main()函数的开始配置TPM以PWM方式工作

在main()函数的开始部分配置TPM以PWM的方式工作。见图3。

图3

首先将TPM作为基本定时器的功能设定为：采用边界对齐的事件响应、对内部的时钟源信号进行计数、计数时钟源的16分频（即24MHz/16 = 1.5MHz）。从0开始递增计数，当记到2000的时候就返回0，周而复始。

然后调用函数“TPM_ConfigChn_PWM()”将TPM配置为PWM模式，并设置在电平翻转点（里程碑）前为高电平，后为低电平。调用函数“TPM_SetChnEventValue()”设定电平翻转点的位置，初始值为2000，也就是最开始一直都是高电平，最后一个点刚拉下来就复位计数器继续变高。

3. 在while(1)循环中更改PWM的占空比控制小灯亮度

接下来的程序中就通过改变这个翻转点的位置控制PWM输出信号占空比。见图4。

图4

在这里我们能够猜到程序的执行逻辑：通过在终端中按键触发PwmEventValue值的变化，而PwmEventValue值就是电平翻转点的位置。这样，通过调整电平翻转点的位置，可以控制在2000计数点的周期之内，高电平的时间（小灯灭）和低电平的时间（小灯亮）。小灯实际上是以非常快的频率闪烁的（1.5MHz/2000 = 750Hz），远远大于人眼能感知出来的变化频率上限（电影胶片的25Hz），所以人眼实际看到的是小灯的亮度变化，达到电子调光的效果。

这里贴出来串口终端的输出信息，作为一个运行的现象的说明，见图5。实际板子上的图片没啥好看的，用相机拍下来，要么是全亮，要么是全灭，聪明的童鞋们想想这是为什么呢？

图5

End.