疯壳AI开源无人机定时器（LED航情灯、指示灯闪烁）

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一、定时器简介
定时器具有定时功能，类似于生活中的“闹钟”，可以用定时器产生精确的定时时间，用来延时或者处理一些实时事件。

STM32系列的定时器分为基本定时器、通用定时器、高级控制定时器。后者包括前者的全部功能。通常地，STM32高级定时器是TIM1、TIM8，通用定时器是TIM2、TIM3、TIM4、TIM5，基本定时器是TIM6、TIM7。

而飞控的主核心STM32F103CBT6则有4路16位定时器分别是高级定时器TIM1、通用定时器TIM2、TIM3以及TIM4。

• 定时器寄存器
  . N9 ]7 C) K8 B

STM32F103定时器相关的寄存器众多，这里只讲解重要的几个寄存器。

• TIMx_CR1：使能寄存器，最低位控制寄存器的开关，如下图所示：
  / k) {* l% Q$ ^- b/ \9 m4 s

TIM_CR1寄存器主要配置定时器的循环计数、使能等操作，例如CEN位为1是使能计数，为0是关闭计数。

• TIMx_DIER： 定时器中断使能寄存器， 最低位控制事件更新中断的开关， 如下图所示：
  

该寄存的主要功能是配置定时器是定时器的中断使能位，主要使用的是UIE位，UIE为1是使能中断，为0时关闭中断。

• TIMx_PSC：定时器时钟分频寄存器,如下图所示：
  ! L0 Y/ \. v( O5 S* W

该寄存器负责把定时器时钟分频之后，再输出给计数器，PSC[15:0]为分频系数。

• TIMx_ARR：定时器自动重装载寄存器，如下图所示：
  5 J- z7 \3 v0 v# N7 c

ARR[15:0]为自动重装载值，当定时器采用向上计数时，计数值等于ARR时，产生一个更新事件；当定时器采用向下计数时，最开始将ARR的值赋给计数值，计数值向下累减为0时，产生一个更新事件，再次将ARR的值赋给计数值，进行新一轮的向下计数。

• TIMx_SR： 状态寄存器，标记当前与定时器相关的各种事件/中断是否发生，我们只用到最低位表示事件更新中断的标志位，如下图所示：
  & k' x' ^6 O- S$ k! G2 \

该寄存器主要用于查看定时器的更新中断标志位，当计数发生上溢或者下溢时，UIF位将被置1，标志一次计数完成。

三、定时器实验

本节实验的内容是主要是针对GPIO中的周期性点亮无人机的航情灯以及信号灯，对其进行变形，使用通用定时器TIM3精确定时周期性点亮及关闭无人机的航情灯以及信号灯。

同样也是查看原理图可以得知无人机的航情灯同一接在NPN三极管Q1上，而三极管的基极又接在了单片机的PA8上；两个信号灯分别接在了PC13和PC14上。

关于GPIO这部分的驱动代码可以沿袭保留，不同的是需要加入定时器的初始化以及配置定时器中断，编写代码的思路如下表所示。

编程思路

1	管脚配置	1、定义结构体； 2、使能时钟； 3、填充结构体； 4、装载结构体。
2	定时器配置	1、定义结构体； 2、使能时钟； 3、填充结构体； 4、装载结构体； 5、使能时钟； 6、使能定时器。
3	中断管理配置	定义结构体； 填充结构体； 装载结构体。
4	中断逻辑处理	判断是否触发中断； 清除标志位； 其它逻辑。

按照代码思路，编写代码（通过调用官方库）如下图所示为GPIO相关驱动代码：

完成配置GPIO后，便是对定时器进行配置，我们的STM32是外接了8MHz的晶振的，主频是72MHz先来看一下时钟树图，如下图所示。

定时器是挂载在APB1时钟总线下的（从手册可知），从时钟树图中可知APB1用于定时器的时钟频率在未分频的是情况下72MHz，根据定时器时钟分频寄存器（TIMx_PSC）以及定时器自动重装载寄存器（TIMx_ARR）之间的关系，可以得出，定时时间：

Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft   s

其中Tout为定时时间单位为s，arr为自动重装载寄存器的初值，psc为分频系数，Ft为APB的主频，也就是72MHz。那么要定时1s则只需要把arr设置为载值9999，psc设置为7199即可，即：

Tout=((9999+1)*(7199+1))/72000000

=10000*7200/72000000

=72000000/72000000

=1s

所以可以得到定时器初始化代码如下图所示。

配置完成后便会1s周期进入一次定时器中断，在定时器中断里对无人机的航情灯以及指示灯的GPIO端口进行翻转即可实现，周期性点亮，代码如下图所示。

写好代码后保存、编译、下载，然后就可以看到飞控的LED指示灯以及四个螺旋桨下面的航情灯周期1S闪烁，如下图所示。

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