1. 课程导论与硬件准备：STM32 PWM与ADC基础概念、开发板选型、示波器与万用表准备

各位同学，欢迎来到这门实战课。我是你们的老朋友，一个在嵌入式这行摸爬滚打了十几年的工程师。

咱们这门课，不搞虚的。PWM 输出和 ADC 采集，是 STM32 最常用的两个外设。你想想看，控制电机、调节灯光、读取传感器、采集电压……哪个项目离得开它们？但很多新手甚至工作两三年的工程师，一碰到 PWM 频率不对、ADC 采样值跳变、信号有毛刺这种问题，就开始抓瞎。

这门课就是要把这些坑一个个填平。我会带着你从原理到实战，从正常调试到故障定位，把每个环节都走一遍。今天这第一讲，咱们先把地基打牢。

1.1 PWM 与 ADC 到底是个啥？

先说 PWM。PWM 的全称是 Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制。说白了，就是让一个方波的高电平时间（脉宽）按规律变化。你调节占空比，就能控制输出给负载的平均功率。

我举个例子。你有一个 LED，直接接 3.3V 它最亮。但如果你用 1kHz 的 PWM，占空比设成 50%，那 LED 看起来就只有一半亮度。为什么？因为人眼有视觉暂留效应，它把亮灭平均了。

ADC 呢，Analog-to-Digital Converter，模数转换器。它的任务是把连续的模拟电压，比如 0~3.3V，转成一个数字量。STM32 的 ADC 通常是 12 位的，也就是说，0V 对应 0，3.3V 对应 4095。中间的值按比例映射。

这两个东西经常配合使用。比如你用 PWM 控制一个加热器，再用 ADC 采集温度传感器的电压，形成一个闭环。这就是典型的嵌入式控制场景。

1.2 开发板选型：别在这上面栽跟头

做项目第一步，选板子。我见过太多人，买个几十块的盗版板子，结果调试了三天发现是晶振虚焊。浪费时间不说，还打击信心。

我个人习惯，教学和原型验证阶段，首选 STM32F103C8T6 核心板，也就是大家常说的“蓝板”或“红板”。为什么？

• 性价比高：几十块钱，资源够用
• 资料多：网上教程一抓一大把，遇到问题好查
• 外设齐全：有定时器、有 ADC、有 DMA，够咱们这门课折腾了

如果你预算稍微宽裕一点，我建议上 STM32F407VET6 或者 STM32G474。F4 系列带 FPU，做浮点运算快；G4 系列是专门为数字电源和电机控制优化的，PWM 和 ADC 的硬件特性更强。

型号	内核	PWM 定时器	ADC 位数	适合场景
STM32F103C8T6	Cortex-M3	4 个通用定时器	12 位	入门、基础控制
STM32F407VET6	Cortex-M4F	14 个定时器	12 位	复杂控制、信号处理
STM32G474RET6	Cortex-M4F	HRTIM 高精度定时器	12 位（硬件过采样）	数字电源、电机控制

1.3 示波器与万用表：调试人员的眼睛和手

做嵌入式调试，没有仪器就是盲人摸象。你代码写得再漂亮，信号不对全是白搭。

示波器，是调试 PWM 的必备工具。你写了一个 50% 占空比的 PWM，到底对不对？用示波器一看就知道。频率准不准？上升沿有没有过冲？有没有毛刺？一目了然。

选示波器，我建议至少 100MHz 带宽，1GSa/s 采样率。这个级别，对付 STM32 的 PWM 和普通 ADC 信号绰绰有余。品牌方面，普源、鼎阳这些国产的完全够用。预算够就上泰克或是德。

万用表，主要用来测电压、电阻、通断。ADC 采集不准的时候，第一步就是用万用表量一下输入引脚的实际电压。如果万用表量出来是 1.65V，ADC 读出来却是 2048，那说明你的代码或参考电压有问题。如果万用表量出来是 1.65V，ADC 读出来是 1500，那可能是分压电阻的精度问题。

1.4 本章知识体系

下面这张图，把咱们这一章的核心知识点串起来了。你可以把它当作整个课程的导航图。

1.5 硬件清单与检查步骤

在正式开始之前，我建议你对照下面这个清单，把东西备齐。别等到上课了才发现缺这缺那。

1. STM32 开发板：F103 或 F407，带 USB 线
2. 示波器：100MHz 以上，带探头
3. 万用表：自动量程，能测电压、电阻、通断
4. 杜邦线：公对公、公对母、母对母各一包
5. 面包板：830 孔或 400 孔
6. 电阻电容：10kΩ、100kΩ 电阻，100nF 电容
7. 电位器：10kΩ 可调电阻，用来模拟 ADC 输入
8. LED：普通 5mm LED，加 220Ω 限流电阻