【2026电机控制】+ 学习FRDM-MCXC444的PWM例程

suncat0504 · 发表于 2026-7-20 16:31:36

本帖最后由 suncat0504 于 2026-7-20 16:35 编辑

本次电机月活动中我报名参加了，参加的项目是使用FRDM-MCXC444开发板制作《温控自动摇头桌面风扇》。

这个风扇的制作，在我看来，需要两个关键点：

1、量化温度数据

2、使用量化的温度数据，改变PWM的占空比，控制风扇的转速。

所以当收到FRDM-MCXC444开发板后，第一件事儿是就是熟悉这个开发板的开发IDE。因为是恩智浦的开发板，毫无疑问使用恩智浦自己的IDE是最快、最好的选择。

在这个IDE中提供了Installed SDKs功能，可以从官网快速安装指定型号的开发板对应的SDK。安装好SDK，可以使用“Import SDK example(s)”功能导入学习例程。

我从例程库中导入frdmmcxc444_tpm_simple_pwm例程。这个例程提供了一个产生PWM信号的例子，可以直接拿来用。我初步打算在此基础上做修改，并加上温度采集处理，利用温度值控制PWM的占空比，控制风扇的转速。

测试的第一步是先熟悉PWM程序。这个例程的主程序：

int main(void) {
tpm_config_t tpmInfo; // TPM模块配置结构体
tpm_chnl_pwm_signal_param_t tpmParam; // PWM通道参数结构体
uint8_t control; // 用于保存通道控制寄存器的原始值
// 初始化板级硬件（时钟、引脚、调试串口、PWM输出引脚的复用功能配置等）
BOARD_InitHardware();
PRINTF("MCUX SDK version: %s\r\n", MCUXSDK_VERSION_FULL_STR);
/* Print a note to terminal */
PRINTF("\r\nTPM example to output center-aligned PWM signal\r\n");
PRINTF(
"\r\nIf an LED is connected to the TPM pin, you will see a change in LED brightness if you enter different "
"values");
PRINTF(
"\r\nIf no LED is connected to the TPM pin, then probe the signal using an oscilloscope");
// 获取默认配置
TPM_GetDefaultConfig(&tpmInfo);
// 根据目标PWM频率（DEMO_PWM_FREQUENCY）和TPM模块的输入时钟（TPM_SOURCE_CLOCK），
// 自动计算出一个合适的时钟分频系数（prescale），确保计数器能精确产生所需的频率。
tpmInfo.prescale = TPM_CalculateCounterClkDiv(BOARD_TPM_BASEADDR, DEMO_PWM_FREQUENCY, TPM_SOURCE_CLOCK);
// 将配置写入硬件寄存器，启动TPM模块（但此时定时器还未开始计数）
TPM_Init(BOARD_TPM_BASEADDR, &tpmInfo);
/* Configure tpm params with frequency 24kHZ */
// 指定通道（对应GPIO哪个引脚）
tpmParam.chnlNumber = (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL;
// 定义"有效电平"（高电平有效或低电平有效）
tpmParam.level = TPM_LED_ON_LEVEL;
// 初始占空比（全局变量，最开始0%）
tpmParam.dutyCyclePercent = updatedDutycycle;
if (kStatus_Success != TPM_SetupPwm(BOARD_TPM_BASEADDR, &tpmParam, 1U, kTPM_CenterAlignedPwm, DEMO_PWM_FREQUENCY, TPM_SOURCE_CLOCK)) {
PRINTF("\r\nSetup PWM fail!\r\n");
return -1;
}
// 开始运行TPM计数器，PWM信号正式开始在引脚上输出
TPM_StartTimer(BOARD_TPM_BASEADDR, kTPM_SystemClock);
// 获取当前通道的控制寄存器值
control = TPM_GetChannelContorlBits(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL);
while (1) {
//updatedDutycycle = getCharValue * 10U;
// 每1000一个等级
cnt = (cnt+1)% (99 * duan + 1);
if ((cnt/duan) != oldDutycycle) {
// 保存本次占空比
oldDutycycle = cnt/duan;
// 占空比以10个单位改变，避免太频繁，导致闪烁
if ((oldDutycycle%seg) == 0) {
// 禁用通道输出（避免更新过程中产生毛刺）
TPM_DisableChannel(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL);
// 更新占空比
if (kStatus_Success == TPM_UpdatePwmDutycycle(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL, kTPM_CenterAlignedPwm, oldDutycycle)) {
PRINTF("The duty cycle was successfully updated! %d, %d \r\n", cnt, oldDutycycle);
}
// 开通道，使更新后占空比体现在通道（引脚PTD5）上
TPM_EnableChannel(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL, control);
}
}
}
}

复制代码

根据代码和电路原理图，

程序运行后，PWN的输出信号由J2的PTD5引脚输出，同时板载的绿色LED会根据PWM的占空比调整亮度。改变占空比需要通过串口输入“0” - “9“的字符实现，分别对应0 - 90%的占空比，数值越大，亮度越低。在此程序的基础上做简单修改，就可以改成呼吸灯中的渐灭方式的处理模式。

int main(void) {
tpm_config_t tpmInfo; // TPM模块配置结构体
tpm_chnl_pwm_signal_param_t tpmParam; // PWM通道参数结构体
uint8_t control; // 用于保存通道控制寄存器的原始值
// 初始化板级硬件（时钟、引脚、调试串口、PWM输出引脚的复用功能配置等）
BOARD_InitHardware();
PRINTF("MCUX SDK version: %s\r\n", MCUXSDK_VERSION_FULL_STR);
/* Print a note to terminal */
PRINTF("\r\nTPM example to output center-aligned PWM signal\r\n");
PRINTF(
"\r\nIf an LED is connected to the TPM pin, you will see a change in LED brightness if you enter different "
"values");
PRINTF(
"\r\nIf no LED is connected to the TPM pin, then probe the signal using an oscilloscope");
// 获取默认配置
TPM_GetDefaultConfig(&tpmInfo);
// 根据目标PWM频率（DEMO_PWM_FREQUENCY）和TPM模块的输入时钟（TPM_SOURCE_CLOCK），
// 自动计算出一个合适的时钟分频系数（prescale），确保计数器能精确产生所需的频率。
tpmInfo.prescale = TPM_CalculateCounterClkDiv(BOARD_TPM_BASEADDR, DEMO_PWM_FREQUENCY, TPM_SOURCE_CLOCK);
// 将配置写入硬件寄存器，启动TPM模块（但此时定时器还未开始计数）
TPM_Init(BOARD_TPM_BASEADDR, &tpmInfo);
/* Configure tpm params with frequency 24kHZ */
// 指定通道（对应GPIO哪个引脚）
tpmParam.chnlNumber = (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL;
// 定义"有效电平"（高电平有效或低电平有效）
tpmParam.level = TPM_LED_ON_LEVEL;
// 初始占空比（全局变量，最开始0%）
tpmParam.dutyCyclePercent = updatedDutycycle;
if (kStatus_Success != TPM_SetupPwm(BOARD_TPM_BASEADDR, &tpmParam, 1U, kTPM_CenterAlignedPwm, DEMO_PWM_FREQUENCY, TPM_SOURCE_CLOCK)) {
PRINTF("\r\nSetup PWM fail!\r\n");
return -1;
}
// 开始运行TPM计数器，PWM信号正式开始在引脚上输出
TPM_StartTimer(BOARD_TPM_BASEADDR, kTPM_SystemClock);
// 获取当前通道的控制寄存器值
control = TPM_GetChannelContorlBits(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL);
while (1) {
// 每1000一个等级
cnt = (cnt+1)% (99 * duan + 1);
if ((cnt/duan) != oldDutycycle) {
// 保存本次占空比
oldDutycycle = cnt/duan;
// 占空比以10个单位改变，避免太频繁，导致闪烁
if ((oldDutycycle%seg) == 0) {
// 禁用通道输出（避免更新过程中产生毛刺）
TPM_DisableChannel(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL);
// 更新占空比
if (kStatus_Success == TPM_UpdatePwmDutycycle(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL, kTPM_CenterAlignedPwm, oldDutycycle)) {
PRINTF("The duty cycle was successfully updated! %d, %d \r\n", cnt, oldDutycycle);
}
// 开通道，使更新后占空比体现在通道（引脚PTD5）上
TPM_EnableChannel(BOARD_TPM_BASEADDR, (tpm_chnl_t) BOARD_TPM_CHANNEL, control);
}
}
}
}

复制代码

运行效果：

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