本篇继 [[ZZZ-12-定时器]] 和 [[ZZZ-10-定时器中断]]。

由于 STM32F103C8T6 最小系统板上的 PC13（板载 LED） 并不直接支持定时器的硬件 PWM 输出通道，我们在 PA0 引脚上通过一个电阻接一个 LED（或者直接用杜邦线接一个 LED 到 PA0 和 GND 之间）

第一步：STM32CubeIDE 图形化配置 (.ioc)

1. 选择定时器：在左侧树状菜单点击 Timers -> TIM2。
2. 设置时钟源：将 Clock Source 设置为 Internal Clock。
3. 启用 PWM 通道：将 Channel 1 设置为 PWM Generation CH1。
   • 此时你会发现引脚图上的 PA0 变绿了，标注为 TIM2_CH1。
4. 配置参数（关键公式计算）：
   • 假设你的系统时钟（HCLK）是 72MHz。
   • 我们要产生一个 1kHz 的 PWM 波（这个频率肉眼看不出闪烁，且调节丝滑）。
   • Prescaler (PSC)：输入 71（即 $72-1$）。此时频率变为 $72MHz / 72 = 1MHz$。
   • Counter Period (ARR)：输入 999（即 $1000-1$）。此时频率变为 $1MHz / 1000 = 1kHz$。
   • Pulse (初始占空比)：先设为 0。
5. 生成代码：按 Ctrl + S。

第二步：编写呼吸灯逻辑 (main.c)

我们需要在 while(1) 中不断修改 CCR（捕获/比较寄存器）的值，这个值决定了占空比，也就是灯的亮度。

1. 启动 PWM

在 main 函数的 MX_TIM2_Init() 之后，while(1) 之前，加入启动命令：

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/* USER CODE BEGIN 2 */
// 启动 TIM2 的通道 1 输出 PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
/* USER CODE END 2 */

2. 实现呼吸逻辑

在 while(1) 循环中，写一个循环让亮度增加，再写一个循环让亮度减小：

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/* USER CODE BEGIN WHILE */
uint16_t pwm_value = 0;   // 亮度值
uint8_t direction = 1;    // 1: 变亮, 0: 变暗

while (1)
{
    // 改变亮度值
    if (direction) {
        pwm_value++;
        if (pwm_value >= 1000) direction = 0; // 达到最大 ARR 值，开始变暗
    } else {
        pwm_value--;
        if (pwm_value <= 0) direction = 1;    // 达到最小，开始变亮
    }

    // 关键函数：修改 TIM2 通道 1 的比较值 (CCR)
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, pwm_value);

    // 稍微延时，否则变色太快肉眼看不清
    HAL_Delay(1); 

    /* USER CODE END WHILE */
}

这段代码本质上是一个状态机，它在做“折返运动”：

• if (direction)：这代表“正在变亮”阶段。
  • 当 pwm_value 一路增加到 1000（撞到了天花板），说明已经最亮了，没法再亮了。
  • 于是执行 direction = 0;。这相当于下令：“好了，掉头，开始往回走（变暗）”。
• else：这代表“正在变暗”阶段。
  • 当 pwm_value 一路减小到 0（撞到了地板），说明已经全灭了，没法更暗了。
  • 于是执行 direction = 1;。这相当于下令：“好了，掉头，开始往回走（变亮）”。

为什么频率（Frequency）要设为 1000Hz：人眼在观察快速闪烁的物体时，如果闪烁频率超过 50Hz ~ 60Hz，大脑就会认为这个光是连续的。就像手机屏幕刷新率，动画看起来越丝滑。频率设置为 1000，对于人眼来说就“绝对平滑了”；

第三步：代码深度解析

1. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, pwm_value)： 这个宏直接操作的是 TIM2->CCR1 寄存器。
   • 当 pwm_value 为 0 时：占空比为 0%，灯全灭。
   • 当 pwm_value 为 500 时：占空比为 50%，灯半亮。
   • 当 pwm_value 为 999 时：占空比为 100%，灯全亮。
2. 为什么是 1ms 延时？ 如果去掉 HAL_Delay(1)，CPU 运行速度极快，灯会在微秒级的时间内完成呼吸，你的肉眼看起来灯只是一直微亮。1ms 的延时能让整个呼吸周期大约在 2 秒左右（0 到 1000 再到 0，共 2000 次操作）。

假如调整了 ARR

1. 假设在 CubeIDE 的 .ioc 文件里，把 Counter Period (ARR) 从 999 改成 499。
2. 生成代码。
3. 如果不改代码：你会发现灯的亮度变化不对了。因为 pwm_value 会加到 1000，而定时器数到 499 就回头了。这意味着 pwm_value 在 500 到 1000 这段时间里，灯始终是 100% 亮度，呼吸感会变得“很肉”（亮很久才开始变暗）。
4. 修正方法：你必须把代码里的 1000 也改成 500。

结构图解

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电平
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 |      ______          ______          ______
 |     |      |        |      |        |      |
 |_____|      |________|      |________|      |________> 时间
       
       <---- 一个周期 (ARR 决定) ---->
       <-亮-> (CCR/pwm_value 决定)

• ARR 就像是“分母”，固定了总长度。
• CCR (pwm_value) 就像是“分子”，决定了高电平占多大比例。

小结

• __HAL_TIM_SET_COMPARE 的作用是：修改 CCR 寄存器的值。
• 硬件动作：每秒钟进行几千万次 CNT vs CCR 的比较，根据结果决定引脚是 0 还是 1。
• 你的任务：确保 pwm_value 在 0 到 ARR 之间变化，从而实现从 0% 到 100% 的亮度调节。