Грабли? Это не грабли, а целая борона. Задержка (функция) в главном
цикле на 5 миллисекунд. Несмотря на все мольбы эта херня там
появилась. После заряда конденсатора компаратор ещё раз выставлял флаг "стоп, машина", этот флаг не сбрасывался, а стоял до начала следующего цикла, т.к. контроллер тупо считал про себя тики таймера. В принципе, ему в это время и делать-то нечего, но если бы цикл крутился, то флаг был бы сброшен.
В начале следующего цикла TIM3 запускался, а потом останавливался, ибо флаг. Вот как-то так.