蜂鸣器作为一种声音报警器件,应用广泛。本实验基于stm32F103单片机,通过控制蜂鸣器的IO口电平电压,使其周期性地进行电平翻转,从而驱动蜂鸣器发出周期性的鸣叫声。该实验主要运用了stm32的GPIO和定时器TIM的相关功能,不仅可以巩固这些外设的使用,也可以通过改变时间参数,控制蜂鸣器的鸣叫频率,拓展实验的变化性。
实验原理:
微控制器输出PWM波形信号,通过改变工作周期和占空比参数,可控制蜂鸣器的音调和音量。本实验使用stm32F103的定时器中断来生成波形信号,无需CPU参与PWM波形的形成,降低了CPU占用率。在中断服务函数中,我们通过翻转蜂鸣器对应IO口的电平状态,使其在高低电平间周期性切换,从而为蜂鸣器提供PWM驱动波形。
实验步骤:
初始化蜂鸣器接口GPIO
配置定时器TIM参数,设置中断
在中断函数中翻转蜂鸣器IO,产生波形
程序设计:
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "misc.h"
#include "stm32f10x_it.h"
/* 初始化蜂鸣器对应IO口PB8 */
void Beep_Init(void)
{
// 使能GPIOB的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
// 配置PB8为推挽输出模式
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/* 定时器3中断初始化,定时1ms */
void TIM3_Init(void)
{
// 初始化定时器结构体
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// 使能TIM3和APB1的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
// 定时周期1ms,分频系数7200
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =7200;
// 初始化TIM3
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
// 允许TIM3更新中断
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
// 设置中断优先级并使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 使能定时器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
/* 定时器中断服务函数,蜂鸣器翻转 */
void TIM3_IRQHandler(void)
{
// 判断更新中断是否发生
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
// 翻转蜂鸣器IO电平
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_8)));
// 清除中断标志
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
}
int main(void)
{
Beep_Init();
TIM3_Init();
while(1)
{
}
}
通过修改定时周期可以改变蜂鸣器的鸣叫频率,实验过程灵活。
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