第三篇-V1.5 TB6612电机pwm控制STM32智能小车 STM32F103C8T6单片机

STM32智能小车V1.5 2024-08-12 991

STM32智能小车V1.5

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描述

功能介绍放开头， 使用便捷无需愁。

这是全网最详细、性价比最高的STM32实战项目入门教程，通过合理的硬件设计和详细的视频笔记介绍，硬件使用STM32F103主控资料多方便学习，通过3万字笔记、12多个小时视频、20多章节代码手把手教会你如何开发和调试。让你更快掌握嵌入式系统开发。

V1.5.0-STM32智能小车

V1.5.0:库函数开发。功能:循迹、避障、跟随、遥控、电池电压显示等。

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**V3.3.0-STM32智能小车 **

V3:HAL库开发、功能：PID速度控制、PID循迹、PID跟随、遥控、避障、PID角度控制、视觉控制、电磁循迹、RTOS等功能。

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系统软件设计

点亮小灯

查看原理图

查阅原理图，小灯接在PC13上下面驱动PC13
智能小车

编写驱动

智能小车

思考题：如果同时驱动PC13与PC14，应该如何编写？（答案：应该增加下图代码）
智能小车
LED_Init（）函数的代码

void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能PB,PC端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //PC13
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化
GPIOC.13
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //PC.13输出高
}

LED.h 部分宏定义

#define LED PCout(13)// PC13
​

测试

编译下载（如果没有运行，需要按复位 运行）

电机驱动

由TB6612介绍得，通过控制AO和AO2高低电平可以控制AIN1和AIN2输出。

GPIO 高低电平控制AIN和BIN

  1. 查阅原理图AIN1、AIN2、BIN1、BIN2依次接在单片机的PB13、PB12、PB1、PB0
    智能小车
  2. 原理同GPIO输出高低电平见第二节
    TB6612 GPIO驱动函数代码
//驱动6612 的AIN1 AIN2 BIN1 BIN2
// AIN1 PB13
// AIN2 PB12
// BIN1 PB1
// BIN2 PB0
void TB6612_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_13
|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; //PB0 OB1 PB12 PB13端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13 |GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);
//PB0 OB1 PB12 PB1 输出高
}

相关宏定义

#define AIN1 PBout(13)// PB13
#define AIN2 PBout(12)// PB12
#define BIN1 PBout(1)// PB1
#define BIN2 PBout(0)// PB0

PWM控制PWMA和PWMB

将 PWM输出实验 的 timer 文件移植到我们前面点灯的工程中，更改驱动文件

  1. 查看原理图 PWMA 和PWMB依次连接PA11和PA8
  2. 查看 参考手册 关于定时器复用功能重映射的介绍（中文参考手册第119页）
    智能小车
  3. 初始化外设
    配置对应引脚功能
    初始化TIM1
    初始化TIM1 相应通道的 PWM模式
    使能
    注意输出使能 高级定时器必须使用：TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef TIMx, *
    FunctionalState NewState);
//TIM1 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//使能对应定时器
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); //使能定时器1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO,
ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM1, ENABLE); //Timer3部分重映射
TIM3_CH2- >PB5
//配置对应引脚功能
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1 和CH4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_11; //TIM_CH1 TIM_CH4
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
//初始化TIM1
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重
装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预
分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数
模式
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据
TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM1 Channel1 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽
度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使
能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输
出比较极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3
OC2
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装
载寄存器
//初始化TIM1 Channel4 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽
度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使
能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输
出比较极性高
TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3
OC2
TIM_OC4PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装
载寄存器
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能TIM1
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能,高级定时器必须开启这
个
}

调用初始化函数、改变占空比。

TIM1_PWM_Init(1999,359);
//TIM1挂在APB2为72M ，故计算 72 000 000 /(359+1)/(1999+1) = 100 Hz，
//故设置了频率为100 Hz、自动重装载值 1999
TIM_SetCompare1(TIM1,100); //设置 TIM1 通道1 捕获/比较寄存器值 为 1000 可以
计算出占空比
//PA8 PWMB
TIM_SetCompare4(TIM1,1900); //设置
//PA11 PWMA
​

通过软件仿真

逻辑分析仪观察波形输出、显示PWM波形
设置好仿真环境
智能小车
打开逻辑分析仪

智能小车
添加要观察的引脚
智能小车
跳到设置对应程序位置，打开仿真
智能小车
打开实时更新选项
智能小车
调节观察分析仪
智能小车
产生的如图方波就是一种PWM波
智能小车
智能小车
那么在程序哪里设置的这些参数那
时钟预分频数 决定了PWM 频率和周期

TIM1_PWM_Init(1999,359);
//TIM1挂在APB2为72M ，故计算 72 000 000 /(359+1)/(1999+1) = 100 Hz，

那么谁调节占空比那？
智能小车

  1. 非常好理解、定时器的计数器向上计数就是越来越大。
  2. PWM 模式我们可以看手册
    智能小车
    3.这里的TIM_OCPolarity_High 就是把有效电平设置为高
    举个栗子：如果我们设置上面的示例参数，工作过程应该是怎么的呐？
    智能小车
    电机控制通过AIN1、AIN2、BIN1、BIN2控制电机正反转，通过PWMA、PWMB控制电机转速
AIN1 = 1;
AIN2 = 0;
BIN1 = 1;
BIN2 = 0;
TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A
TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B
​

让小车跑一跑吧

小车电机线正确接法
智能小车
错误接法
智能小车
小车直行

void Forward(void)
{
AIN1 = 1;
AIN2 = 0;
BIN1 = 1;
BIN2 = 0;
TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A
TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B
}

小车后退

void Backward(void)
{
AIN1 = 0;
AIN2 = 1;
BIN1 = 0;
BIN2 = 1;
TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A
TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B
}

小车左转

void Leftward(void)
{
AIN1 = 0;
AIN2 = 1;
BIN1 = 1;
BIN2 = 0;
TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A
TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B
}

小车右转

void Rightward(void)
{
AIN1 = 1;
AIN2 = 0;
BIN1 = 0;
BIN2 = 1;
TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A
TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B
}

审核编辑 黄宇

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