定时器怎么玩？做个LED渐变灯练手

🕰️ 定时器怎么玩？做个LED渐变灯练手

“定时器玩得溜，嵌入式不发愁。今天不聊玄学，只带你做个会呼吸的灯。”

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💡 1. 为什么学定时器要从“呼吸灯”开始？

想当年刚学嵌入式的时候，笔者天真地以为 MCU 就是控制 LED 闪一闪。

直到后来遇见了定时器、PWM、ADC、DMA……
才知道，闪灯也有风度，LED 也能“深呼吸”。

这篇文章，我们就通过一个实战项目：
👉 做一个LED渐变（呼吸灯），带你真正玩明白定时器的魅力！

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🎯 2. 项目目标

我们要实现：

✅ LED 亮度平滑从暗→亮→暗，形成“呼吸”效果
✅ 用 定时器PWM 控制LED亮度
✅ 可以用 STM32CubeMX、HAL 或裸机寄存器都能玩

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🧱 3. 项目准备

项目	内容
MCU平台	STM32（任意支持定时器PWM的型号）
IDE	STM32CubeIDE / Keil
LED	直接接GPIO的LED（或者接开发板自带的LED）
外设	Timer（带PWM功能的定时器）

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🧠 4. 什么是PWM？和定时器有啥关系？

PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制
就是用“占空比”来控制电能的平均输出量。

比如：

• 占空比 0% → 完全灭
• 占空比 50% → 一半亮
• 占空比 100% → 完全亮

而实现 PWM，最常用的方式就是通过定时器！

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🏗️ 5. CubeMX配置（基于STM32CubeMX）

1. 打开 CubeMX，新建工程，选你的芯片型号

2. 找一个 Timer，比如 TIM3，设置为 PWM Generation CH1

3. 设置对应引脚为输出（比如 PA6）

4. 在 “Configuration” 里配置：

   • Prescaler：让定时器跑慢点（比如 72-1）
   • Period：设置 PWM 周期，比如 1000

5. 启用 SysTick 或 TIM6 做软定时（可选）

6. 生成代码，保存

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🧪 6. 实现呼吸灯逻辑（C代码示例）

int pwm_val = 0;
int step = 5;void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{pwm_val += step;if (pwm_val >= 1000 || pwm_val <= 0) step = -step;__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwm_val);
}

配合以下启动代码：

HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6); // 用 TIM6 做定时更新回调

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🧪 7. 裸机理解核心思路（不依赖HAL）

其实本质就三步：

1. 设定定时器的计数频率和周期（ARR）
2. 设定比较寄存器值（CCR）来控制 PWM 占空比
3. 每隔一段时间修改 CCR，使其在 0~ARR 之间上下变化

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🔍 8. 输出波形长啥样？

拿示波器一看：

• 周期恒定
• 高电平时间越来越长再越来越短
• 控制LED的亮灭时间变化，从而实现视觉渐变

PS：肉眼看不到PWM闪烁，因为频率通常>1KHz

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💡 9. 可拓展玩法

玩法	技术点
多路LED呼吸灯	多个通道PWM
呼吸节奏可调	加ADC读取电位器控制
呼吸+颜色变换	RGB三色LED + 多PWM通道
远程控制呼吸灯	串口、BLE 控制 PWM 参数

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🧠 10. 总结一下！

✅ 定时器是嵌入式的万能齿轮
✅ PWM是定时器的“副产品”，用得最多
✅ LED渐变只是定时器入门的起点，背后是无限可能

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📌 一句话总结

“定时器 = MCU 的节拍器，节奏搞对了，一切都好跳。”

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