刘菁 李相朋 刘瀚旗 邓中民

摘要：传统的脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）控制风扇转速的方式都是通过汇编语言和C语言编写，但代码多、编写复杂、不易调试。Python语言相较而言，封装了大量的库函数，极大地降低了开发的难度，代码更简短，运行效率更高。MicroPython语言是Python语言的精简版，通过使用基于MicroPython开发语言和Pyboard_1.1_CN实验板，将Python编程语言直接运行在STM32F405单片机嵌入式开发板上，通过控制芯片端口发送高低电平，从而运用PWM方式控制风扇转速。实验结果表明，风扇的转速可以跟随不同PWM稳定运行。

关键词：MicroPython；Pyboard；PWM；嵌入式开发

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1008-1739（2021）17-69-3

0引言

早期的脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）控制风扇转速的方式都是采用汇编和C语言编写，在开发过程中，开发者需要掌握底层硬件的知识，如定时器，时钟分频和CPU芯片架构，同时还要求开发者熟练掌握C语言和汇编语言的编程技巧，对开发者要求较高[1-3]。随着处理器集成度的增强，现在可以采用代码简短易懂的Python语言进行编写，大大降低了初学者的学习难度。MicroPython是可以直接在微型控制器上运行的Python，是Python编程语言的精简版[4]。MicroPython与Python一样封装了大量库函数，开发者可以直接调用就可完成复杂的工作。基于MicroPython的PWM风扇控制相较于传统的C语言开发模式，编程简单、代码量少，可读性强且容易实现。

1硬件设计

PWM风扇控制系统的硬件主要包括Pyboard_1.1_CN STM32F405芯片电路和PWM风扇转速控制电路。

STM32F405芯片采用MicroPython编程，是一款带有浮点运算单元的由ARM公司设计的Cortex-M4 32位的处理器，该芯片具有1 MB容量的闪存、196 KB随机存取存储器和高达168 MHz的主频、多达140个具备终端功能的输入输出端口和15个通信接口，因其功能多、开发方便、价格便宜，所以采用此芯片作为开发环境，如图1所示。……