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標(biāo)題: 【飛控開發(fā)基礎(chǔ)2】開源編隊無人機-定時器（LED 航情燈、指示燈閃爍） [打印本頁]

作者: Linda-x 時間: 2022-7-14 10:57
標(biāo)題: 【飛控開發(fā)基礎(chǔ)2】開源編隊無人機-定時器（LED 航情燈、指示燈閃爍）

COCOFLY教程

——瘋殼·無人機·系列

定時器（LED 航情燈、指示燈閃爍）

圖1

一、定時器簡介
  定時器具有定時功能，類似于生活中的“鬧鐘”，可以用定時器產(chǎn)生精確的定時時間，用來延時或者處理一些實時事件。
  STM32 系列的定時器分為基本定時器、通用定時器、高級控制定時器。后者包括前者的全部功能。通常地，STM32 高級定時器是 TIM1、TIM8，通用定時器是 TIM2、TIM3、TIM4、TIM5，基本定時器是 TIM6、TIM7。
  而飛控的主核心 STM32F103CBT6 則有 4 路 16 位定時器分別是高級定時器TIM1、通用定時器 TIM2、TIM3 以及 TIM4。

二、定時器寄存器
  STM32F103 定時器相關(guān)的寄存器眾多，這里只講解重要的幾個寄存器。
  （1）TIMx_CR1：使能寄存器，最低位控制寄存器的開關(guān)，如下圖所示：

圖2
TIM_CR1 寄存器主要配置定時器的循環(huán)計數(shù)、使能等操作，例如 CEN 位為1 是使能計數(shù)，為 0 是關(guān)閉計數(shù)。
（2）TIMx_DIER：定時器中斷使能寄存器，最低位控制事件更新中斷的開關(guān)，如下圖所示：

圖3
該寄存的主要功能是配置定時器是定時器的中斷使能位，主要使用的是 UIE位，UIE 為 1 是使能中斷，為 0 時關(guān)閉中斷。
TIMx_PSC：定時器時鐘分頻寄存器,如下圖所示：

圖4
該寄存器負責(zé)把定時器時鐘分頻之后，再輸出給計數(shù)器，PSC[15:0]為分頻系數(shù)。
（4）TIMx_ARR：定時器自動重裝載寄存器，如下圖所示：

圖5
ARR[15:0]為自動重裝載值，當(dāng)定時器采用向上計數(shù)時，計數(shù)值等于 ARR 時，產(chǎn)生一個更新事件；當(dāng)定時器采用向下計數(shù)時，最開始將 ARR 的值賦給計數(shù)值，計數(shù)值向下累減為 0 時，產(chǎn)生一個更新事件，再次將 ARR 的值賦給計數(shù)值，進行新一輪的向下計數(shù)。
（5）TIMx_SR：狀態(tài)寄存器，標(biāo)記當(dāng)前與定時器相關(guān)的各種事件/中斷是否發(fā)生，我們只用到最低位表示事件更新中斷的標(biāo)志位，如下圖所示：

圖6
  該寄存器主要用于查看定時器的更新中斷標(biāo)志位，當(dāng)計數(shù)發(fā)生上溢或者下溢時，UIF 位將被置 1，標(biāo)志一次計數(shù)完成。

三、定時器實驗
  本節(jié)實驗的內(nèi)容是主要是針對GPIO 中的周期性點亮無人機的航情燈以及信號燈，對其進行變形，使用通用定時器 TIM3 精確定時周期性點亮及關(guān)閉無人機的航情燈以及信號燈。
  同樣也是查看原理圖可以得知無人機的航情燈同一接在NPN 三極管Q1 上，而三極管的基極又接在了單片機的PA8 上；兩個信號燈分別接在了 PC13 和PC14 上。

圖7

圖8

圖9
關(guān)于 GPIO 這部分的驅(qū)動代碼可以沿襲保留，不同的是需要加入定時器的初始化以及配置定時器中斷，編寫代碼的思路如下表所示。

圖10
按照代碼思路，編寫代碼（通過調(diào)用官方庫）如下圖所示為 GPIO 相關(guān)驅(qū)動代碼：

圖11

圖12
完成配置 GPIO 后，便是對定時器進行配置，我們的 STM32 是外接了 8MHz的晶振的，主頻是 72MHz 先來看一下時鐘樹圖，如下圖所示。

圖13
  定時器是掛載在 APB1 時鐘總線下的（從手冊可知），從時鐘樹圖中可知APB1 用于定時器的時鐘頻率在未分頻的是情況下 72MHz，根據(jù)定時器時鐘分頻寄存器（TIMx_PSC）以及定時器自動重裝載寄存器（TIMx_ARR）之間的關(guān)系，可以得出，定時時間：
Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft s
  其中 Tout 為定時時間單位為 s，arr 為自動重裝載寄存器的初值，psc 為分頻系數(shù)，F(xiàn)t 為 APB 的主頻，也就是 72MHz。那么要定時 1s 則只需要把 arr 設(shè)置為載值 9999，psc 設(shè)置為 7199 即可，即：
Tout=((9999+1)*(7199+1))/72000000
=10000*7200/72000000
=72000000/72000000
=1s
  所以可以得到定時器初始化代碼如下圖所示。

圖14

圖15
配置完成后便會 1s 周期進入一次定時器中斷，在定時器中斷里對無人機的航情燈以及指示燈的 GPIO 端口進行翻轉(zhuǎn)即可實現(xiàn)，周期性點亮，代碼如下圖所示。

圖16
寫好代碼后保存、編譯、下載，然后就可以看到飛控的 LED 指示燈以及四個螺旋槳下面的航情燈周期 1S 閃爍，如下圖所示。

圖17

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