stm32cubemx，簡易通信協議.
用串口發送資料包，解碼后:
1.改變PB5和PB6的PWM頻率和占空比
2.使PA0輸入捕獲方波
3.相關資訊回傳串口
基于正點原子的stm32f103zet6
1.時鐘配置：
2.TIM配置：
TIM3ch2負責PB5，這里沒畫，但是一定要記得中斷使能哦
TIM4ch1負責PB6，這里沒畫，但是一定要記得中斷使能哦
TIM5用來輸入捕獲，這里沒畫，但是一定要記得中斷使能哦
USART1
時鐘樹配置
提示：
- TIM中的auto-reload不管你是disable還是enable都無所謂
- 你發現我的TIM3和TIM4的prescale是0，我打算占空比這種東西配置又串口發送的資料包來配置，
工程配置
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "stdbool.h"
/* USER CODE END Includes */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
#define LED1_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
#define LED1_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
#define LED1_TOG() HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_5);
#define LED2_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
#define LED2_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
#define LED2_TOG() HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_5);
/* USER CODE END PD */
/* USER CODE BEGIN PV */
/*********01以下為調制PWM所需變數**************/
uint8_t str1[] ="hello world\r\n";
uint8_t str2[] ="error data\r\n";
uint8_t Rx_data[1]; //串口接受到的資料
uint8_t buff[64] ="0x00";//串口準備發送資料的存放地點
int Duty =200;
int Step =0;
int flag =0;
bool get_Flag2_Times =0;
bool get_Flag3_Times =0;
/*********02以下為輸入捕獲所需變數**************/
uint16_t capture_Buf[3] ={0}; //存放計數值
uint8_t capture_Cnt =0; //狀態標志位
uint32_t overload_Cnt =0; //溢位次數
uint16_t high_time =0; //高電平捕獲計數
uint16_t low_time =0; //低電平捕獲計數
double HL_time =0; //高電平時間
double LL_time =0; //低電平時間
double fre =0; //頻率
double duty =0; //占空比
/*************重寫fputc函式*********************/
int fputc(int c, FILE *stream)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (unsigned char *)&c, 1, 1000);
return 1;
}
/* USER CODE END PV */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/************用戶初始化相應的時鐘配置****************/
void User_Init()
{
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);//PWM定時器3啟動
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_1);//PWM定時器4啟動
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1); //串口準備接收中斷
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim5,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING);//定時器5設定為上升沿捕獲
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim5,TIM_CHANNEL_1); //定時器5啟動
//HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1); //輸入捕獲定時器
//HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4); //普通定時器4
}
void getHelp()
{
printf("/************************************************/\r\n");
printf("歡迎使用stm32通信協議實驗\r\n");
printf("串口輸入資料包進行你想要的操作\r\n");
printf("資料包格式為FF FF CB 0x X1 X2 X3 X4....FF\r\n");
printf("其中FF FF為包頭，FF為包尾\r\n");
printf("CB表示上位機向下位機發送資料\r\n");
printf("0x為操作碼，其中01調制占空比，02調制周期，03捕獲方波\r\n");
printf("默認方波輸出GPIO為PB5和PE5，方波捕獲GPIO為PA0\r\n");
printf("0x為01時，X1，X2控制PB5輸出高電平時長的低8位和高8位\r\n");
printf("X3，X4控制PE5輸出高電平時長的低8位和高8位\r\n");
printf("0x為02時，X1，X2控制PB5輸出周期時長的低8位和高8位\r\n");
printf("X3，X4控制PE5輸出周期時長的低8位和高8位\r\n");
printf("單位是us\r\n");
printf("0x為03時，無視Xi的取值，PA0讀取方波\r\n");
printf("/************************************************/\r\n");
printf("初始時，設定PB5，PE5周期為20ms\r\n");
printf("示例：\"FF FF CB 01 D0 07 F4 01 FF\"設定PB5，PE5高電平為2ms，0.5ms\r\n");
printf("示例：\"FF FF CB 02 20 4E 20 4E FF\"設定PB5，PE5周期為20ms\r\n");
printf("示例：\"FF FF CB 03 FF\"輸出PA0捕獲到的方波\r\n");
printf("/************************************************/\r\n");
}
/*通過data[0]來改變PWM最大占空比的周期(不得大于200即C8)
此函式用于早期除錯，本例程并沒有用到*/
void PWM_Breathe_LED1(uint8_t *Rx_data)
{
//Duty指的是高電平的時間，而高電平時燈是滅的，Duty=0時，燈最亮
for(Duty=Rx_data[0];Duty>=0;Duty--)
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Duty);
HAL_Delay(1);
}
for(Duty=0;Duty<=Rx_data[0];Duty++)
{
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Duty);
HAL_Delay(1);
}
}
/*此函式用于調制PB5的占空比
其中*Rx_data代表第八位，*(Rx_data+1)代表高八位*/
void PWM_SG90_1(uint8_t *Rx_data)
{
Duty=*(Rx_data) + 256 * (*(Rx_data+1));
//下面這里用printf更好，但是這個函式是早期寫的，不太想改
uint8_t temp[64]="\0";
sprintf((char*)temp,"PB5的數值是：%d, 占空比為：%.2f/%.2fms\r\n",Duty,Duty/1000.0,(htim3.Init.Period+1)/1000.0);//Duty的數值是：
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),10000);
//上面這里用printf更好，但是這個函式是早期寫的，不太想改
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Duty);
}
/*此函式用于調制PE5的占空比*/
void PWM_SG90_2(uint8_t *Rx_data)
{
Duty=*(Rx_data) + 256 * (*(Rx_data+1));
//下面這里用printf更好，但是這個函式是早期寫的，不太想改
uint8_t temp[64]="\0";
sprintf((char*)temp,"PE5的數值是：%d, 占空比為：%.2f/%.2fms\r\n",Duty,Duty/1000.0,(htim4.Init.Period+1)/1000.0);//Duty的數值是：
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),10000);
//上面這里用printf更好，但是這個函式是早期寫的，不太想改
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4,TIM_CHANNEL_1,Duty);
}
/* USER CODE END 0 */
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
Rx_data[0]=0xC8;//初始時，高電平時長最大值按照200來看
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_TIM4_Init();
MX_TIM5_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
/************用戶初始化相應的時鐘配置****************/
User_Init();
printf("歡迎使用stm32通信協議實驗\r\n");
printf("輸入\"FF FF CB 00 FF\"以獲取幫助\r\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
}
/* USER CODE END 3 */
}
* USER CODE BEGIN 4 */
/*
獲得資料包后，根據包頭進行指令解碼
*/
void takeActions(uint8_t* low,uint8_t* high)
{
//*low為CB表示上位機是向下位機發送指令，*high為01表示動作除錯指令（調制高電平時間）
//一般來講*low為buff[2]，*high為buff[3]
if(*low == 0xCB && *high == 0x01)
{
//其中buff[4]為低8位buff[5]為高8位
if(buff[4]!=0x00)
{
PWM_SG90_1(&buff[4]);//buff[4]和buff[5]為輸出占空比，
}
//其中buff[6]為低8位buff[7]為高8位
if(buff[6]!=0x00)
{
PWM_SG90_2(&buff[6]);//buff[6]和buff[7]為輸出占空比，
}
}
//low為CB表示上位機是向下位機發送指令，high為02表示動作除錯指令（除錯周期長短）
if(*low == 0xCB && *high == 0x02)
{
if(buff[4]!=0x00)
{
htim3.Init.Period=buff[4]+256*buff[5];
uint8_t temp[64]="\0";
sprintf((char*)temp,"PB5接收到的資料為%d，單個周期為%.4fms\r\n",htim3.Init.Period,(htim3.Init.Period+1)/1000.0);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),10000);
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1);
}
if(buff[6]!=0x00)
{
htim4.Init.Period=buff[6]+256*buff[7];
uint8_t temp[64]="\0";
sprintf((char*)temp,"PE5接收到的資料為%d，單個周期為%.4fms\r\n",htim4.Init.Period,(htim4.Init.Period+1)/1000.0);
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,sizeof(temp),10000);
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1);
}
}
//low為CB表示上位機是向下位機發送指令，high為03表示動作除錯指令（PA0輸入捕獲檢測周期長短）
if(*low == 0xCB && *high == 0x03)
{
printf("PA0捕獲頻率: %7.3lfhz,占空比:%4.1lf%%\r\n高電平時長:%7.3lfms,低電平時長:%7.3lfms\r\n周期:%7.3lfms\r\n\r\n",fre,duty,HL_time,LL_time,HL_time+LL_time);
}
if(*low == 0xCB && *high == 0x00)
{
getHelp();
}
}
//捕獲計數器溢位 中斷回呼函式
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance==TIM5)
{
overload_Cnt++;
}
}
//捕獲計數器捕獲到邊沿 中斷回呼函式
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(TIM5 == htim->Instance)
{
switch(capture_Cnt){
//初始化已經為上升沿檢測，此時捕獲到上升沿后，進入case 0
case 0:
capture_Buf[0]=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim5,TIM_CHANNEL_1);//獲取當前的捕獲值.
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim5,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING); //設定為下降沿捕獲
capture_Cnt++;
overload_Cnt=0;//準備為溢位中斷計數
break;
case 1:
capture_Buf[1]=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim5,TIM_CHANNEL_1);//獲取當前的捕獲值.
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim5,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING); //設定為上升沿捕獲
capture_Cnt++;
break;
case 2:
capture_Buf[2]=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim5,TIM_CHANNEL_1);//獲取當前的捕獲值.
HAL_TIM_IC_Stop_IT(&htim5,TIM_CHANNEL_1); //停止捕獲
high_time=capture_Buf[1]-capture_Buf[0] + overload_Cnt*0xffff;
low_time=capture_Buf[2]-capture_Buf[1] + overload_Cnt*0xffff;
HL_time=high_time * 0.01 ;
LL_time=low_time * 0.01 ;
fre=1/(HL_time+LL_time) * 1000;
duty=HL_time/(HL_time+LL_time)*100;
capture_Cnt=0;//clear flag
overload_Cnt=0;//clear flag
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim5,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING); //設定為上升沿捕獲
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim5,TIM_CHANNEL_1); //Start input capture
break;
}
}
}
//串口1中斷回呼
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance==USART1)
{
//HAL_UART_Transmit(&huart1,Rx_data,sizeof(Rx_data),10000);//發送我接受到的資料
//先判斷是否是包頭包尾資料
if(Rx_data[0]==0xFF)
{
switch(flag)
{
case 0 ://如果是第一次接受到包頭，flag置為1
{
flag=1;
break;
}
case 1 ://如果是第二次收到包頭，flag置為2，重置buff內的資料，
{
flag=2;
memset(buff, 0, sizeof(buff));
buff[0]=0xFF;
buff[1]=0xFF;
Step=2;//為后續添加資料做準備
get_Flag2_Times=1;
break;
}
case 2: //如果是第三次次收到包尾，flag置為3
{
flag=3;
buff[Step]=0xFF;
get_Flag3_Times=1;
break;
}
}
}
//第一次flag=2不能進入，第二次到flag=2可以進入
if(flag==2 && get_Flag2_Times!=1)
{
buff[Step]=Rx_data[0];
Step++;
}
//如果已經獲得包尾標志，
if(flag==3 && get_Flag3_Times==1)//包尾資料如果是flag=3,資料接受完畢
{
flag=0;
//HAL_UART_Transmit(&huart1,buff,Step+1,10000);
takeActions(&buff[2],&buff[3]);
}
}
get_Flag2_Times=0;
get_Flag3_Times=0;
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,Rx_data,1);//接受1個位元組資料，改變Rx_data[0]的數值
}
//定時器4中斷回呼
//void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
//{
// if(htim->Instance==TIM4)
// {
// //LED2_TOG();
// }
//}
/* USER CODE END 4 */
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