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经典网站建设方案,在哪下载.net网站作品,沈阳市于洪区建设局网站,自媒体剪辑培训班#x1f3af; Timer_输入捕获模块 —— 给你的开发板装上“电子秒表”#xff01; ✅ 适用对象#xff1a;嵌入式初学者、蓝桥杯参赛选手、传感器信号测量开发者 #x1f4a1; 核心目标#xff1a;学会用 STM32 精准测量外部信号的频率、周期、脉宽 #x1f9e0; 特色 Timer_输入捕获模块 —— 给你的开发板装上“电子秒表”✅ 适用对象嵌入式初学者、蓝桥杯参赛选手、传感器信号测量开发者 核心目标学会用 STM32 精准测量外部信号的频率、周期、脉宽 特色用“拍照计时员”比喻输入捕获用“555 小喇叭”解释信号源小白秒懂 一、输入捕获是什么输入捕获Input Capture是 STM32 定时器的一项高级功能当外部信号发生边沿跳变上升沿或下降沿时定时器会自动“拍照”——把当前计数值存进寄存器并可触发中断或 DMA。生活比喻想象你在跑道边当计时员运动员起跑上升沿→ 你按下秒表开始计时第一次捕获运动员冲线下一个上升沿→ 你再次按下秒表第二次捕获两次时间差 一圈用时 → 可算出速度频率✅典型用途测量 PWM 信号频率/占空比解码红外遥控信号如 NEC 协议读取编码器脉冲蓝桥杯竞赛中配合XL555信号源测频 二、信号源小明星XL555 芯片XL555是国产版NE555不到 1 块钱的经典定时器 IC️ 功能特点可工作在单稳态一次触发输出固定脉宽或无稳态自激振荡输出方波常用于生成PWM 信号、方波、延时脉冲在蓝桥杯竞赛中常作为标准信号源输出固定频率方波给 STM32 测量 推荐视频【不到1块钱的小玩意可设计出上万种电子产品】https://ww w.bilibili.com/video/BV1fr4y1r7Tk/?share_sourcecopy_webvd_source6b05aba58b3 63b9a543633dd8d43ce1d⚙️ 三、CubeMX 配置详解13 步搞定输入捕获1.选择定时器Timer要求必须支持输入捕获通用/高级定时器均可如 TIM1~TIM5建议TIM2/TIM3 最常用通道多、功能全2.选择通道Channel每个定时器有多个通道CH1~CH4例如TIM3_CH1 → 对应引脚 PA6在 Pinout 图中该引脚会自动标为TIMx_CHy3.时钟源Clock Source通常为APB1低速总线或 APB2高速总线时钟频率决定测量精度越高越准4.Prescaler预分频器作用降低计数频率扩展可测信号范围公式示例72MHz ÷ (71 1) 1MHz即每 1μs 计 1 次⚠️ 注意Prescaler 值越大分辨率越低但能测更慢的信号5.Counter Mode计数模式推荐Up向上计数从 0 → ARR逻辑清晰适合测频Center-aligned 一般用于电机控制不用于输入捕获6.捕获极性Input Capture Polarity选项作用应用场景Rising Edge上升沿触发测周期相邻上升沿Falling Edge下降沿触发特殊协议Both Edges双边沿触发测脉宽上升下降✅测频率→ 选Rising Edge✅测高电平时间脉宽→ 先捕获上升沿再捕获下降沿7.捕获选择Input Capture SelectionDirect TI直接从本通道引脚捕获99% 场景用这个Indirect / TRC用于定时器同步高级用法初学者忽略8.滤波器Input Capture Filter作用抗干扰防止毛刺误触发原理对输入信号连续采样 N 次只有稳定才认为有效设置值0~150 无滤波最快响应3~7 一般噪声环境推荐10 强干扰环境牺牲响应速度换稳定性9.捕获预分频IC Prescaler不是定时器主时钟分频而是“每 N 个边沿才捕获一次”选项DIV1每次边沿都捕获、DIV2、DIV4、DIV8用途高频信号下减少中断次数如 1MHz 信号只测每第 4 个边沿10.触发输入Trigger Input用于定时器“主从模式”同步如一个定时器触发另一个初学者可忽略保持默认11.中断 DMA 设置中断每次捕获后进入 ISR 处理适合低频信号DMA自动搬运捕获值到数组适合高频/连续采集推荐12.ARR自动重载值决定定时器最大计数值如 ARR65535 → 16 位计数影响最大可测无溢出时间 (ARR1) / f_counter建议设为最大值如 0xFFFF避免频繁溢出中断13.捕获中断使能在 NVIC 中勾选TIMx Capture Compare Interrupt或直接启用 DMA无需中断 四、关键公式大全测频/测脉宽假设定时器时钟频率 fclk​Prescaler P计数频率 fcnt​P1fclk​​两次捕获值 C1, C21.信号周期T2.信号频率f3.高电平脉宽Pulse Width捕获上升沿值 Crise​捕获下降沿值 Cfall​4.占空比Duty Cycle 五、实战计算示例条件APB 时钟 72 MHzPrescaler 71 → fcnt​1MHz1μs/计数捕获值1 1000捕获值2 2000计算时间差 2000 - 1000 1000 计数周期 T 1000 × 1μs 1ms频率 f 1 / 0.001 1000 Hz1kHz✅ 六、底层代码与 HAL 库使用1. 启动输入捕获DMA 方式高效// 定义缓冲区存放64次捕获值 uint32_t tim_ic_buffer[64]; // 启动 DMA 捕获TIM3_CH1 HAL_TIM_IC_Start_DMA(htim3, TIM_CHANNEL_1, tim_ic_buffer, 64);2. 数据处理函数来自你提供的代码已修复语法错误/** * brief 处理输入捕获数据 * 计算缓冲区中捕获值的平均时间差转换为频率Hz */ void ic_proc(void) { uint32_t tim_ic_temp 0; // 对64个捕获值求和实际应为相邻差值此处简化 for (int i 0; i 64; i) { tim_ic_temp tim_ic_buffer[i]; } // 计算平均值注意实际应计算相邻差值的平均 tim_ic_temp / 64; // 假设定时器计数频率为 1MHz1计数 1μs // 频率 1 / (平均时间差) 1e6 / tim_ic_temp tim_ic_val (int)(1000000.0f / (float)tim_ic_temp); // 限制频率范围1Hz ~ 20kHz if (tim_ic_val 1) tim_ic_val 1; if (tim_ic_val 20000) tim_ic_val 20000; }⚠️重要修正上述代码假设tim_ic_buffer存的是时间差但 DMA 直接存的是绝对计数值正确做法在 DMA 传输完成后遍历数组计算buffer[i1] - buffer[i]得到每个周期3. 中断方式适合低频// 启动中断捕获 HAL_TIM_IC_Start_IT(htim3, TIM_CHANNEL_1); // 中断回调 void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim-Channel HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) { uint32_t capture HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1); // 处理 capture 值需记录上一次值以计算差值 } } 本章口诀背下来输入捕获像秒表边沿一跳就拍照两次计数求差值频率周期全知道️滤波抗扰保准确预分频扩测量555 发波 STM32 测蓝桥杯里稳拿分DMA 搬运最高效中断适合低频号这份笔记完整覆盖了输入捕获的所有内容包括输入捕获硬件原理XL555 芯片介绍与应用场景CubeMX 13 项配置详解含滤波、预分频、极性等频率/周期/脉宽计算公式 实战示例HAL 库 API 使用DMA 中断底层代码分析与修正建议现在你的开发板不仅能“打节奏”还能精准测量外部世界的脉搏——无论是 555 的心跳、编码器的旋转还是红外遥控的密语统统逃不过它的“电子秒表”⏱️✨