利用STM32F103精确控制步进电机

一、用到的元器件
' J( R  h1 r2 N7 Y3 Y$ Y+ U% KSTM32F103C8T6
* }9 g% B" z& k/ }$ l6 ?" Z42步进电机（42SHDC4040-17B）
TB6600电机驱动器升级版


: p% t4 ?$ V/ Q& J% R- U. b" F0 i二、42步进电机
1.步进电机的基本知识
（1）拍数——每一次循环所包含的通电状态数（电机转过一个齿距角所需脉冲数）
' Q1 }; |2 ^) J) H* J, l（2）单拍制分配方式——状态数=相数
+ ?, p8 H) j. B  U（3）双拍制分配方式——状态数=相数的两倍
（4）步距角 ——步进机通过一个电脉冲转子转过的角度

N:一个周期的运行拍数
Zr：转子齿数
拍数：N=km
* Z" F' A+ q( j6 N% am:相数
( }2 k0 ?& t5 \& A2 ]k=1单拍制
k=2双拍制
（5）转速

（6）角度细分的原理
% t: \$ n2 P! W# ^

电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。
当通电相的电流并不马上升到位，而断电相的电流也非立即降为0时，它们所产生的磁场合力，会使转子有一个新的平衡位置，这个新的平衡位置是在原来的步距角范围内。
2. 42步进电机参数
无法查找到42SHDC4040-17B型号的详细资料，以通用42步进电机为例：
9 [; d/ ^  f& c4 b1 y  L7 g% Z5 r步距角 1.8°
步距角精度 ±5%
相数 2相
励磁方式 混合式
转子齿数 50
拍制 双拍制
其他参数：无
由步距角=1.8°推算出转子齿数为50，拍制为双拍制
7 i9 s+ Q1 b& J# I$ U

' X- }6 x$ e# c* U7 z( I. l3. 42步进电机速度与角度控制
电机的转速与脉冲频率成正比，电机转过的角度与脉冲数成正比。所以控制脉冲数和脉冲频率就可以精确调速。
理论上步进电机转速 = 频率 * 60 /((360/T)*x)

5 }5 @' ~. Y$ W3 L​       
7 Z5 G% o" e, ?, h' x4 D转速单位： 转/ 分
频率单位：赫兹
) T  s( H& e( l" x9 |# z) Jx 细分倍数
' v7 R3 @) h5 \9 G. eT 步距角
例如，在本实验中，32细分；频率72000 赫兹；步距角1.8°；套用公式72000 ∗ 60 ( ( 360 / 1.8 ) ∗ 32 ) = 112.5 \frac{72000*60}{((360/1.8)*32)}=112.5
((360/1.8)∗32)
72000∗60
2 ~& J) d& Y% e* \; D! ?. f​       
8 T6 [- q+ t) ~# g2 m =112.5rad/ min，即1.875 rad/s.

三、TB6600电机驱动器升级版参数
TB6600步进电机驱动器升级版是一款专业的两相步进电机驱动，可实现正反转控制。通过S1,S2,S3 3位拨码开关选择7档细分控制(1,2/A,2/B,4,8,16,32,)，通过S4,S5,S6 3位拨码开关选择8 档电流控制（0.5A，1A，1.5A，2A，2.5A，2.8A,3.0A,3.5A）。适合驱动57,42 型两相、四相混合式步进电机。
* t& m9 j0 Y1 X4 _# p/ \
, \6 j$ S6 B0 N- P. \, t
% L0 [  U% V: e' P$ k7 I* u1.信号输入端
# q+ M# g0 S  d- s0 yPUL+：脉冲信号输入正。( CP+ )
) _) Y. `- |6 ~7 d9 ^PUL-：脉冲信号输入负。( CP- )
DIR+：电机正、反转控制正。
* G1 D2 }4 w5 a4 W& m6 NDIR-：电机正、反转控制负。
EN+：电机脱机控制正。
) i7 }0 C, F3 U* v( tEN-：电机脱机控制负。
5 ]% x& N) W; X3 H

共阳极接法：分别将PUL+，DIR+，EN+连接到控制系统的电源上， 如果此电源是+5V则可直接接入，如果此电源大于+5V，则须外部另加限流电阻R，保证给驱动器内部光藕提供8—15mA 的驱动电流。
7 ~, u- R* O6 m! i. u+ [9 S" J3 V共阴极接法：分别将 PUL-，DIR-，EN-连接到控制系统的地端；脉冲输入信号通过PUL+接入，方向信号通过DIR+接入，使能信号通过EN+接入。若需限流电阻，限流电阻R的接法取值与共阳极接法相同。
1 ?6 B8 N/ z; c- K+ j注：EN端可不接，EN有效时电机转子处于自由状态（脱机状态），这时可以手动转动电机转轴。
; _. W$ Z7 M% ]( f2.电机绕组连接
A+：连接电机绕组A+相。
A-：连接电机绕组A-相。
5 o/ Q. `( [4 w8 v' ?+ lB+：连接电机绕组B+相。
B-：连接电机绕组B-相。
- s. n% n& p7 M3 _* t6 l: i5 ]
* a6 \4 k% ~( x, A
: U; F  e1 A! P- e+ K" f1 h9 \3.电源电压连接
VCC：电源正端“+”
GND：电源负端“-”
5 ~; L3 b/ I8 {# D注意：DC直流范围：9-32V。不可以超过此范围，否则会无法正常工作甚至损坏驱动器.
: p9 t, M: {3 ^" [9 F6 i

* C3 S5 }! r! s1 U) U1 n' t4.拨码开关
8 x2 d0 j; f. V; v! b
电流大小设定

三、STM32F103
6 D" l) _( y+ P, }- |' W2 Y& B------说明：引脚部分在文章末尾有解释--------


1.引脚连接
A 0——PUL+
: ]5 q' W# q' w2 g3 ]8 [# G/ N3 nA 3——KEY1——V3
A12——DIR+
A11——EAN+
2 K) h$ |) L, B$ q  K, A* N; ZGND——EAN- ——KEY0
+ K. E. a/ h- T4 y8 S
8 v$ m' x( U4 y. R, B  U7 l
6 v9 s0 H& x7 {; Q5 k' R; N. S9 {2.引脚功能
3 D( K  x* l9 u* P# aA0控制电机转速
( T* L4 b  J) `) W6 \- QA3控制按键
8 Q2 J6 D  j8 w2 `A9
9 i8 d8 L4 k% g1 w$ v; V' V' `A11
% O6 [1 |& H& @9 h/ b* t0 K: t7 DA11控制电机是否为锁死状态
A12控制电机正反转
4 z/ a0 c# g1 p/ `
% i- Z. Z# L7 i5 A4 w  f
( T6 w6 \' ?/ I3.定时器
1.本实验利用定时器TIM2和定时器TIM3构造一个主从定时器，TIM2作为主定时器控制电机的转速，TIM3作为从定时器控制电机的转动角度。
2.电机的转速和转角还与驱动器自身的细分数有关，但是驱动器细分数是通过影响电机的步距角来影响转速和转角，而TIM2和TIM3是控制步进电机的频率和脉冲数来控制转速转角
. X: \9 r& K) o8 [- p% j3.电机的转速和角度与定时器的关系（在不考虑电机自身的细分数下）
5 l* n6 T7 ~1 y0 x: x4 o9 }! |7 E* f

) d: U% e0 k6 c' @设TIM2的定时周期（即重装值）为nPDTemp2,预分频值为OCPolarity2
2 {* t3 D, L8 D7 t  s TIM3的定时周期（即重装值）为nPDTemp3,预分频值为OCPolarity3,
+ T1 I. W4 H9 _3 s: f则单片机产生一个脉冲所需要的时间为:
4 ?; R( x% J  P( b; @
# b! Y& [* n( f; o% @# E" ^4 \  {+ n​       
5 Y$ u" \  B( `6 _  本实验中设TIM2的定时周期nPDTemp2=72000/5000-1，预分频值OCPolarity2=999，TIM3的定时周期nPDTemp3=6399,预分频值OCPolarity3为0。即
3 e$ F" ^" s" F. z3 a$ U, Y
  定时器共产生nPDTemp3+1=6400个脉冲，电机转过的角度为6400*1.8°=11520°，即电机转了32圈。
  转动速度



4.在32细分的情况下电机1rad/s和转1°需要的重装值为nPDTemp2=11.25，nPDTemp3=17.7778。

  F3 w+ `4 m, i" e9 R2 b4 z; c; [
四、程序实现
1.main.c程序
3 N& m3 F( P5 z& r: m

1. #include "main.h"
   * y/ M9 O- E$ O) E9 R, b
2. #include "sys.h"
   
3. #include "usart1.h"
   ' }. a) r. r9 a: q; g: {/ b5 B
4. #include "delay.h"
   
5. #include "math.h"
   
6. 
   & J" p2 ?! t  H" l8 Y' \7 [+ c# Q
7. u16 t;  
   $ x# j+ n8 V! _* z6 m
8. u16 len;                    //接收到的数据长度
   
9. u16 times=0;
   
10. char receive_data[60];        //接收到的字符
    
11. char state;                                //电机正反转标志位0正转，1反转
    
12. int speed,angle;                //旋转速度，角度
    * ~: e2 k$ x8 ?. F; F  E8 g
13. int a=0;                        //判断是否接收到数据
    
14. int r,data=0;                          //用于数据转换
    2 T' g+ B, M6 @( V
15. int type;                                //转换后的数据   
    4 H, }; r8 a( R
16. extern u16 USART_RX_STA;
    
17. 
    
18. /**************************
    0 T) {3 y* Y  l- a# d! n6 V
19. * 函数名：delay
    ( x  ^' M) C) E+ L2 ~4 F
20. * 描述  ：延时函数
    
21. * 输入  ：无
      K2 d3 i7 o4 y1 f0 Q' F  V. K$ u' E! r
22. * 输出  ：无
    - s9 n/ A5 w; g8 X- d" V' R
23. * 返回值：无
    ) R9 R1 K2 e8 b/ T
24. ****************************/
    
25. void delay()//延时
    
26. {
    . }( I- F, ]) v$ g
27.          int i,j;
    
28.          for(i=0;i<2000;i++)
    3 @9 m1 G) j& a5 K0 J
29.          for(j=0;j<1000;j++);
    
30. }
    5 V- o- I. Q: h- }" Z
31. 
    , I/ t  _# D1 R" V' G) h  N' d7 N& V
32. /**************************
    6 |% Q6 H" g( E' z
33. * 函数名：Waiting_receptio
    
34. * 描述  ：等待串口接收数据
    & `+ A* Z: E) Q" F! Q$ Z
35. * 输入  ：无
    
36. * 输出  ：无
    % L$ U" a+ w0 l* X: }( F5 j
37. * 返回值：无
    & e; }3 I5 O1 T5 Z( t
38. ****************************/
    
39. void Waiting_reception(void)
    7 X7 M) f7 c" m
40. {
    0 @* }; S  ?- F( I2 M
41.         while(a==0)//等待数据发送完成
    
42.         {
      P, I8 m- G: A& r" r+ k
43.                 delay_ms(100);
    
44.                 if(a==1)//接收到数据
    1 t1 a" `7 H8 d: B$ I; H0 o
45.                 {
    
46.                         if(USART_RX_STA&0x8000)//（串口接收用到了正点原子的例程）
    
47.                         {
    
48.                                 len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
    
49.                                 r=len;                               
    
50.                                 type=0;
    . h6 v* W/ |3 a% X
51.                                 for(t=0;t<len;t++)//拷贝数据,将字符转换为十进制数
    
52.                                 {
    
53.                                         receive_data[t]=USART_RX_BUF[t];
    $ r. S% W* v9 O  t
54.                                         data=(int)receive_data[t]-48;
    ( G# L; v- Y' h, V2 L' n
55.                                         r=r-1;
    
56.                                         type=type+data*(pow(10,r));
    
57.                                 }
    
58.                                 USART_RX_STA=0;
    & l5 Z7 d5 L+ i7 k7 Q) d
59.                                 a=0;
    # q0 w( m5 J" i) l: E( D7 ?
60.                                 delay_ms(500);
    4 D" m  c" s6 ]$ F! c% q  Y6 F% `
61.                                 break;
    
62.                         }
    
63.                 }
    
64.         }
    - y' ^" p5 H) X( B
65. }
    
66. /**************************
    
67. * 函数名：KeyStates
    
68. * 描述  ：监测按键状态
    
69. * 输入  ：无
    
70. * 输出  ：无
    
71. * 返回值：0/1
    5 c( N" a' M- J5 P4 j' B
72. ****************************/
    
73. u8 KeyStates()//按键状态
    4 d% y. e. `' R
74. {
    7 q# V' t1 X; P
75.         static u8 i = 0;
    8 m( T) A9 n8 W  P+ p
76.         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    & i1 L' e3 `7 x7 _4 ]
77.         {
    % G6 l! I7 z  n6 ^9 }% k4 A
78.                 delay();
    * O! ]5 r$ ?0 l2 j* u" b! {& {
79.                 if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    
80.                         while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0);
    5 G0 j7 C' c& @2 ]& Y6 k: H
81.                         i = ~i;
    
82.         }
    
83.         return i;
    
84. }
    8 c9 T7 F, R: u& w) S& g
85. /****************
    % b: f/ x  m, M* l( f0 C
86. * 函数名：main
    ; O; @" F* ]2 p! `
87. * 描述  ：主函数
    
88. * 输入  ：无
    
89. * 输出  ：无
    4 @" w! ~( z% X4 r
90. ******************/
    
91. int main(void)
    
92. {
    
93.         NVIC_Configuration();                        //中断初始化
    
94.         GPIO_Config();                                        //IO口初始化
    
95.         USART1_Config();                                //串口初始化
    
96.     delay_init();                                   //延时函数初始化       
    
97.         GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11);//A11置零  A11——EAN+
    
98.         GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//A12置零  A12——DIR+
    1 I' i! v6 J4 e6 N# B% k
99.         while(1)
    
100.         {
     
101.                 delay_ms(100);
     
102.                 Initial_state:                printf("\r\n 请选择正反转，正转输入0，反转输入1 （以新行作为结束标志）\r\n");       
     2 Q- F) n5 a1 Y  l0 N* W% I
103.                 Waiting_reception();
     " n* Y& t! Z; c1 t+ R
104.                 state=type;//将接收到的数据给type
     ' F% [% b, I5 A, r
105.                 if(type==0)//电机正转
     
106.                 {
     . Z  f/ C" e3 F* |7 ?  a
107.                         GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//电机正转
     . `$ {; p1 O, g5 G
108.                         printf("\r\n 电机为正转模式，请输入旋转速度（rad/s），输入0返回初始模式 \r\n");
     , J) c3 {/ v$ `3 D: B: N  z
109.                        
     / m) c" X/ a: ^3 u# _3 P5 Q
110. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     
111. 
     & `) J7 u) p2 F- r) j& D
112.                         part1:Waiting_reception();
     - Q' L% W9 E4 ^5 U7 s1 R. P
113.                         speed =type;//将接收到的数据给speed
     
114.                         if(speed==0)goto Initial_state;//如果是0则返回初始模式
     7 y  `# t3 q: H# e! j5 p9 q$ G6 `7 |! u
115.                                 else{
     
116.                                         if(speed>=15)
     
117.                                         {
     ; V5 ^  C2 n0 n# p+ u( t
118.                                                 printf("\r\n 旋转速度>15rad/s，请重新选择旋转速度。\r\n");
     5 q- c" m1 C, o8 W* G1 }
119.                                                 goto part1;
     1 b0 D, R, D$ c8 A) h: q2 B
120.                                         }
     
121.                                                 else printf("\r\n 电机旋转速度为%d rad/s，请输入旋转角度，输入0返回初始模式 \r\n",speed);
     
122.                                 }
     5 l6 F, I$ {) S+ c" V& u
123.        
     
124. /*********************************************此模块用于配置角度参数********************************************************/               
     . n/ o5 L% x( K! ]) A9 P
125. 
     
126.                         Waiting_reception();
       r2 L( s( x) B2 O0 e8 \
127.                         angle =type;//将接收到的数据给type
       B( R; [3 z6 r% g$ S
128.                         for(;;)
     / }# W! b8 g4 n$ V- G( ~9 f, O. r
129.                         {
     * y0 b- X8 ]  `0 X2 _
130.                                 if(angle>0)//接收到的数据不是0
     ; d; K! v$ W& M: i7 z3 i2 Q& W
131.                                 {
     
132.                                         TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(speed,angle);        // 配置TIM2和TIM3的重装值 ,改变电机转动速度和角度
     
133.                                         delay_ms(20000);//电机保护
     
134.                                         printf("\r\n 电机已旋转%d °，请输入下一次旋转角度，输入0返回初始模式； \r\n",angle);
     3 {. S' M& F! f" ^8 q+ W: O
135.                                         angle=0;
     % T2 ]. C# H. f# n8 c
136.                                         Waiting_reception();               
     8 S: O- r% V' |6 J. M
137.                                         angle =type;                                       
     6 j6 W1 K/ n8 @1 L- e  E* n2 _5 [
138.                                 }else{
     
139.                                         if(angle==0)goto Initial_state;//返回初始状态       
     $ J2 t7 y) i2 p6 a" m
140.                                         else {
     - u, e' U8 M$ U- [5 q& Y
141.                                                 printf("\r\n 角度错误，已返回初始模式 \r\n");               
     
142.                                                 goto Initial_state;
     : B# C* F9 h! r: e
143.                                         }                                               
       }3 t; H1 B, Q% a' T" J
144.                                 }
     & L0 ^  p) l  L# i
145.                         }
     1 I2 t3 y* `. ]! M+ Q' z
146.                 }               
     
147. /*********************************************反转模式********************************************************/               
     
148.                 else{
     0 [- F- I; ]2 R
149.                         if(type==1)
     9 O, m' C. c/ P
150.                         {
     . U6 q' ~7 q: f0 k; D6 A* v
151.                                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//电机反转
     ) b8 v* I9 q8 {- v$ ~
152.                                 printf("\r\n 电机为正转模式，请输入旋转速度（rad/s），输入0返回初始模式 \r\n");
     
153.                                
     0 A/ I. P  ~% l! U  h; Q2 L% O* `9 S/ S
154. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     
155.                                 part2:                                Waiting_reception();
     5 c' u  X# q+ v, k8 I
156.                                 speed =type;//将接收到的数据给speed
     4 A9 K1 ^: o$ i- F" u1 W
157.                                 if(speed==0)goto Initial_state;//如果是0则返回初始模式
     
158.                                         else{
     
159.                                                 if(speed>=15)
     
160.                                                 {
     
161.                                                         printf("\r\n旋转速度>15rad/s，请重新选择旋转速度。\r\n");
     0 {. a& I* A- ^8 j/ r
162.                                                         goto part2;
     
163.                                                 }else printf("\r\n 电机旋转速度为%d rad/s，请输入旋转角度，输入0返回初始模式  \r\n",speed);
     6 k1 k1 \3 j& K6 I6 i3 b8 ^$ S
164.                                         }       
     
165. /*********************************************此模块用于配置角度参数********************************************************/               
     
166.                                 Waiting_reception();
     * x9 g# v; U5 s( ]7 W8 @! m$ o
167.                                 angle =type;//将接收到的数据给type
     . E2 \& o8 k2 Y1 p
168.                                 for(;;)
     
169.                                 {
     7 K+ f: P: l6 P
170.                                         if(angle>0)//接收到的数据不是0
     
171.                                         {
     
172.                                                 TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(speed,angle);        // 配置TIM2和TIM3的重装值 ,改变电机转动速度和角度
     
173.                                                 delay_ms(20000);//电机保护
     
174.                                                 printf("\r\n 电机已旋转%d °，请输入下一次旋转角度，输入0返回初始模式；\r\n",angle);
     / D- ?3 _5 z3 Z/ ~
175.                                                 angle=0;
     / a- e( \( A3 B, E$ g/ X
176.                                                 Waiting_reception();               
     
177.                                                 angle =type;                                       
     
178.                                         }else{
     
179.                                                 if(angle==0)goto Initial_state;//返回初始状态       
     
180.                                                 else {
     
181.                                                         printf("\r\n 角度错误，已返回初始模式 \r\n");               
     
182.                                                         goto Initial_state;
     
183.                                                 }                                                               
     
184.                                         }
     
185.                                 }
     + F7 q, X  X9 k
186. /****************************************************************************************************************************/                                       
     
187.                 }else{//if(a!=0)&(a!=1)
     
188.                         type=NULL;
     4 Q+ x& j' D* u% J; z4 E$ D* U7 v; t
189.                         printf("\r\n 输入无效 \r\n");
     4 n& E1 E( K2 x* U$ C3 z, v! a( g
190.                         goto Initial_state;//返回初始状态
     
191.                         }
     2 Z  _9 [. Y, b/ n- v
192.                 }
     # R& y* d1 |- @
193.         }
     
194. }
     

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2.main.h程序
- l" q0 ]( F  V$ w1 n$ F

1. #ifndef _MAIN_H
   
2. #define        _MAIN_H
   
3. #include <stm32f10x.h>
   
4. #include <usart1.h>
   / c  n( H, e1 v* B- M. H
5. #include <misc.h>
   * i, J8 `7 R7 X# {1 b
6. #include <nvic.h>
   6 S) R  ~6 o7 N- T
7. #include <stdio.h>
   
8. #include "stm32f10x_tim.h"
   5 ^) @& L+ i6 g5 P% h
9. #include "timer.h"
   
10. #endif
    + ]* v+ k/ W: i+ D8 n

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3.time.c程序

1. #include "timer.h"
   
2. /**************************
   
3. * 函数名：GPIO_Config
   
4. * 描述  ：无
   
5. * 输入  ：无
   
6. * 输出  ：无
   
7. * 调用  ：主函数
   & \, Z8 s$ w/ `8 G; r  V* h
8. * 返回值：无
   
9. ****************************/
   3 S3 q# Z2 I# V
10. void GPIO_Config(void)
    ( X; C) z& v( P
11. {
      Q( i5 T! `3 y7 I0 }$ b
12.                 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    " N% g9 `9 x* Q0 x" @, y* N
13.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); //使能IOA
    
14.                 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能TIM2，TIM3
    5 j. N+ j* E* {% [
15.                
    
16.             /* Timer2 Channel 1, PA0 */
    
17.             GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_0;
    
18.             GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用输出
    ) U6 F! w' w3 h) d* Y
19.             GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
20.             GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    " E. G& Y, Y6 d5 F( b0 ~& E0 {& h
21.                  
    
22.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
    
23.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //通用推挽输出模式
    9 \, b' m" ?6 ]3 a5 D6 M
24.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //指定GPIO引脚可输出的最高频率为50MHZ
    
25.                 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                   //
    
26.                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
    
27.                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    8 g: n1 O4 a$ M0 W5 v) P
28.                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
    # m8 k9 Q1 A, m1 E1 v/ R/ z' n
29.                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    4 z# I* Q# B) y4 _, D( y
30.        
    ; ]2 Q; G0 U2 Y( R# r5 E3 P. ^* Z
31.          
    
32.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    
33.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;         //通用推挽输出模式
    
34.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //指定GPIO引脚可输出的最高频率为50MHZ
    
35.                 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                   //
    
36.                
    5 p; H0 |! T* @. m+ n# @7 W
37.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
38.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
    
39.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //通用推挽输出模式
    ' j' Z& a  g, C0 E* H, P
40.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //指定GPIO引脚可输出的最高频率为50MHZ
    
41.                 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                   //
    6 G3 H9 u8 N' `4 R
42.                 GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    
43.                
    . B4 ~7 {) l, f& e* H/ m0 r# M1 |0 U
44.                 //GPIO_ResetBits  GPIO_SetBits
    
45. }
    7 G$ a  [2 _- N" Z6 o2 M
46. 
    ; U7 \$ V0 A$ ?, b9 m
47. //================================================================================
    
48. /**************************
    7 X9 a1 F4 X; g2 J$ }/ e
49. * 函数名：TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration
    
50. * 描述  ：主从定时器配置
    
51. * 输入  ：电机转速speed,转角angle
      F1 F4 q! l' U! G; a0 x5 \; D$ U
52. * 输出  ：无
    
53. * 调用  ：主函数
    , o/ f: q8 j0 J* h5 c6 s5 M
54. * 返回值：无
    
55. ****************************/
    ' K! d1 |& o$ I
56. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency, u32 pulse)
    
57. {
    
58.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    # U- Q0 v$ f+ u
59.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    
60.        
    ' r; p1 c, _% m
61.         u16 nPDTemp ;
    
62.         u16 pulse_number;
    4 j0 c8 X( R1 K5 D
63.         float p=PulseFrequency;
    
64.         TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
65.         nPDTemp = (11.25/p);                            //TIM2重装值是11.25时1s转一圈(电机32细分下)
    
66.         pulse_number = (16.7778*pulse);//TIM3重装值是16.7778时转1°(电机32细分下)
    
67.        
    
68.         // 时基配置：配置PWM输出定时器——TIM2
      K; f  U5 R; M; v9 z
69.         /* Time base configuration */
    7 M- `' G4 }) s5 T+ G1 _
70.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = nPDTemp; //定时周期为nPDTemp
    
71.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 999; //预分频值1000，即f=72khz
    8 [; I3 G6 |0 H% |
72.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分频因子，会影响滤波器采样频率，与本实验无影响
    
73.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
    " {  Y- [8 ?- A! V
74.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //指定重复计数器值
    
75.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    8 d* T0 O4 O  B- \( {/ z9 ~" U
76.        
    + l1 w( l: \2 K1 f/ B
77.         // 输出配置：配置PWM输出定时器——TIM2
    
78.         /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */   
    
79.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //TIM 脉冲宽度调制模式 1
    
80.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //高电平有效
    7 E: |1 n8 A0 ^# Q2 }
81.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能输出
    
82.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = nPDTemp>>1;//50% //比较tim_ccr的值，输出脉冲发生跳变
    
83.         TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //初始化
    3 R, e0 f, U6 `) l0 l& w- F9 u* L
84.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); //使能 TIMx 在 CCR1 上的预装载寄存器
    5 U* \# Y% T0 K/ C& f7 Y
85.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //使能或者失能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器
    
86.        
    
87.         // 时基配置：配置脉冲计数寄存器——TIM3
    * m1 e% i& H( o1 K
88.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = pulse_number;      //0x1900是360°;//改变给电机的脉冲个数                     
    ' _  A1 c, H( W" F& U' P
89.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    
90.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    
91.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
92.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    % f1 d7 P8 T, ]3 j
93.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
    
94.         // 输出配置：配置输出比较非主动模式定时器——TIM3
    
95.         // Output Compare Active Mode configuration: Channel1
    & D- Y- Z( r$ j0 @8 W
96.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Inactive; //输出比较非主动模式，(匹配时设置输出引脚为无效        电平，当计数值为比较/捕获寄存器值相同时，强制输出为低电平)      
    # H3 E0 F& }1 k" g- N. ~. N
97.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    * H4 X5 }- y3 k* _( A$ i. F( d+ B
98.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
99.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0xFFFF; // 这里的配置值意义不大   
    
100.         TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
     
101. 
     3 J6 @/ K5 l2 D% M. M, z
102.         // 配置TIM2为主定时器
     7 R' s8 V; D4 w6 [6 l4 y
103.         // Select the Master Slave Mode
     
104.         TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable); //设置 TIM2 主/从模式并使能
     
105.         // Master Mode selection  
     6 G0 \+ ~: s0 |  C# p% J, f( l" ?
106.         TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update); //使用更新事件作为触发输出
     . O! }5 M- M6 P0 Z4 O4 I3 r' I
107.        
     
108.         // 配置TIM3为从定时器
     % u; E/ {2 [. b
109.         // Slave Mode selection: TIM3
     
110.         TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Gated); //选择 TIM3为从模式   TIM_SlaveMode_Gated-当触发信号（TRGI）为高电平时计数器时钟使能
     
111.         TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_ITR1); //选择 TIM3 输入触发源    TIM_TS_ITR1-TIM 内部触发 1
     
112.         TIM_ITRxExternalClockConfig(TIM3, TIM_TS_ITR1);//设置 TIM3 内部触发为外部时钟模式   TIM_TS_ITR1-TIM 内部触发 1
     
113.         TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE); //使能TIM3     TIM 捕获/比较 1 中断源          
     
114.        
     
115.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     
116.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     8 A$ s% m0 T) O- W  H7 y1 P7 r, a" ]
117. }
     - R1 m  y' C& r+ Y' |# R& a0 l% L8 e
118. 
     
119. /****************************************************
     
120. * 函数名：Output_Pulse
     ' Z. [' C) Y$ K6 r9 ~4 i7 P, }7 {
121. * 描述  ：无
     
122. * 输入  ：无
     
123. * 输出  ：无
     - C% U7 v6 y/ f6 ]: i  ^: l; [
124. * 返回值：无
     & i3 \: {7 Z# I2 ]; Q( y$ [
125. ******************************************************/
     
126. void Output_Pulse(u16 Num)
     / s6 T; g, l# X+ [! O0 @* c
127. {
     
128.                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
     
129.                 TIM3->CCR1 = Num;
     2 j/ r. U# z  ^1 V0 x
130.                 TIM3->CNT = 0;
     . c$ ?8 H% V4 `4 m  H' I
131.                 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     & F! Q* e% k2 y
132.                 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE);
     
133.                 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     & i, k3 K( s. Y+ [* |$ u
134. }
     6 r; |: I0 d1 E4 L  ?! {
135. 
     0 R- z7 c( D' _# O8 H: ?& W8 H
136. /****************************************************
     
137. * 函数名：angle_set
     
138. * 描述  ：无
     
139. * 输入  ：无
     
140. * 输出  ：无
     
141. * 返回值：无
     $ Q% |( O! a+ M
142. ******************************************************/
     
143. void angle_set(u8 dir,u8 angle)
     ) {, K  X- t# W
144. {
     ! f5 u) ]7 }, H; O* K$ d3 V
145.         if(dir==0)
     
146.                                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
     $ i& A9 W9 l* x4 {
147.         else
     ) g, b0 [3 p: X- m" Q/ [6 P
148.                                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
     
149.        
     & v  F2 a: V/ o5 _; O6 a+ k
150.         Output_Pulse(angle*6400);
     
151. }
     

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4.time.h程序
4 d2 L9 f% K6 M  @9 `6 z

1. #ifndef __TIMER_H
   
2. #define        __TIMER_H
   
3. #include "main.h"
   
4. extern unsigned char Flag;
   
5. extern unsigned char TIM2_Pulse_TIM3_Counter_OK;
   ) A, j! {) F: `3 P/ A
6. void GPIO_Config(void);
   ; b5 f* j& Y9 |
7. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency,u32 pulse);
   
8. void Frequence_Setting(u32 PulseFrequency);
   % ?8 ?9 E& v/ P! T2 n7 l# J
9. void Output_Pulse(u16 Num);
   
10. void angle_set(u8 dir,u8 angle);
    
11. #endif
    & R# S# C, Y* Q& O

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5.usart1.c程序

1. #include <main.h>
   
2. #include <usart1.h>
   / O: b7 a8 r; i
3. #include <string.h>
   
4. #include <math.h>
   9 L# |& V% z$ x2 F% s* f
5. 
   ( |* h! x7 Q# G9 _8 M; h/ s6 q
6. /******************************************************
   $ Y- h: f/ M) ^  _! W- b# X! K5 q
7. * 函数名：USART1_Config
   . B: C' G) y' {# h3 g8 a- |
8. * 描述  ：USART1 GPIO 配置,工作模式配置
   0 n- @! i3 j; B' J" n
9. * 输入  ：无
   : G* m/ n- Y3 z
10. * 输出  : 无
    ( o2 ~+ [- b6 e& p
11. * 调用  ：外部调用
    6 u! t0 B8 g* Y/ l  f0 p
12. ***************************************************** */
    
13. void USART1_Config(void)
    
14. {
    
15.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    8 ]5 l5 T8 d* e7 r2 R& @
16.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    , S  n) i. f6 j1 m, R! _: a2 B/ Y
17.        
    & ^* L5 }' J$ Y+ \3 \3 B/ M
18.         /* config USART1 clock */
    5 T' j) ?, H9 ^* O) W
19.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    
20.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    # l' O: d7 O! [4 [: p
21. 
    - _( {# A# D3 ?
22.         /* USART1 GPIO config */
    & H2 J; u3 u; c
23.         /* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */
    $ B! t: i# I9 M% F2 r
24.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    ' E8 Q" c" D7 s9 C, e
25.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
27.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);   
    . K7 _0 D1 k" e( ^0 ?7 H/ z
28.         /* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
    
29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    6 y# K5 x5 u8 {; D% x, ~
30.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    ) Z; C) D% R/ d* P) w' u
31.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
32.        
    
33.         /* USART1 mode config */
    
34.         USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    
35.         USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    2 n. M6 @) g$ b/ q
36.         USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    " j$ p+ H" N- H8 }$ K
37.         USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    9 m6 d2 D) {' C; `2 @/ L
38.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    4 v4 O. K1 X" @1 Z* L- u6 u
39.         USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    3 L9 T. }& r' D9 G! j/ V
40.         USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    * ]) I4 v' E2 Z& o. m5 r5 A, Z
41.         USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    
42.        
    
43.         USART_Cmd(USART1, ENABLE);
      o- v8 E: b% l* ]6 z' S) d
44. }
    
45. 
    : z" u2 u* x; V$ l8 \
46. /******************************************************
    0 O1 F: G" D5 l- l  ?' L6 |
47. * 函数名：fputc
    1 a$ o9 u/ q6 d) g' D# M# o# n7 k
48. * 描述  ：重定向c库函数printf到USART1
    
49. * 输入  ：无
    9 t" g0 R+ `! f2 S
50. * 输出  ：无
    
51. * 调用  ：由printf调用
    
52. ***************************************************** */
    * K: M" [# D" Z7 A0 B
53. int fputc(int ch, FILE *f)
    ; C/ n. P# @/ q: e
54. {
    
55.         /* 将Printf内容发往串口 */
    
56.         USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    
57.         while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
    & A( r3 F+ O) ^& F+ N
58.        
    / W$ Q* z) U1 ~+ C( H: C2 [6 w
59.         return (ch);
    
60. }
    ' ?# M8 |& \! j
61. 
    
62. /*-------------------------------------------------------------------------------*/
    ; `$ {; V9 u. r1 W6 f6 W8 z& P9 |
63. /******************************************************
    
64. * 函数名：USART1_IRQHandler
    
65. * 描述  ：USART1中断服务函数
    % S' J8 }+ W8 ^& p
66. * 输入  ：无
    + E: ?0 Q, b4 c' z) Y) n+ |
67. * 输出  ：无
    
68. * 调用  ：中断调用
    
69. ***************************************************** */
    
70. u8 Res;
    / K& V3 f$ v& _! u. P. r* D& D/ K
71. extern int a;
    0 _# C$ F" ^$ U+ {7 I
72. u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记         
    $ T* n4 V1 x; x% @7 ]- k
73. u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
    
74. void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
    
75.         {
    
76.                
    , h4 c8 V. f7 M0 o+ m/ i
77.                 Res =USART_ReceiveData(USART1);        //读取接收到的数据
    5 @- R; A+ ?8 O
78.                
    ' P1 X3 f7 y% E# z: G& C! r
79.                 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
    
80.                         {
    
81.                         if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
    . d& U5 A; z- G2 O9 M. W
82.                                 {
    % ~9 F" \' |) M
83.                                 if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
    8 }! T9 _! F0 Q1 E* I) c, J: {, W
84.                                 else USART_RX_STA|=0x8000;        //接收完成了
    ' R: L6 z" [$ Q9 b: ]- z" N7 c" J
85.                                 }
    9 f9 @6 u6 g" h" g6 S( k3 h
86.                         else //还没收到0X0D
    
87.                                 {       
    1 P2 |: q6 T5 N' W
88.                                 if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
    
89.                                 else
    # U7 O; O3 g& \( }7 U
90.                                         {
    
91.                                         USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
    2 J, F6 k" `/ Q  p4 j, B
92.                                         USART_RX_STA++;
    
93.                                         if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收          
      Q. d5 I# ?' ~1 T0 A& Y
94.                                         }                 
    ) X( Y9 A2 t/ |$ c/ R# A
95.                                 }
    8 `4 d' E2 b- K& K9 y: M
96.                         }               
    
97.                                 a=1;         
    
98.         }
    
99. #if SYSTEM_SUPPORT_OS         //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
    ! c/ M4 L$ |! G* W6 ?
100.         OSIntExit();                                                                                           
     
101. #endif
     
102. 
     
103. /******************* (C) COPYRIGHT 2012 WildFire Team *****END OF FILE************/
     4 f4 G1 I2 K/ T  A, X3 O: M

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6.usart1.h程序

1. #ifndef __USART1_H
   6 q6 w% h8 f. s% M
2. #define        __USART1_H
   ( ]4 _6 k+ F  r4 i! _( J' @9 e
3. #include <main.h>
   
4. #include <stdio.h>
   + P5 v2 r  T0 a! d' U
5. 
   7 U) j( ~* T) N" b6 a+ @! F
6. #define USART_REC_LEN                          200          //定义最大接收字节数 200
   ) O2 P; W* V* C% I! |; `! d4 V
7. #define EN_USART1_RX                         1                //使能（1）/禁止（0）串口1接收
   9 ?! S8 p. B# H, `2 p2 a6 j7 i
8. extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符
     {- R2 ]* P+ [3 `! e" c
9. extern u16 USART_RX_STA;                         //接收状态标记
   7 o2 k- z$ }" J/ L3 S1 u
10. int simple_atoi(char *source);
    $ {, Q5 {  ^6 Z: k, `  A$ |
11. void USART1_Config(void);
    5 w" D& w% |7 F; F8 B1 V
12. #endif /* __USART1_H */
    

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2 @. N8 V) D1 H# T% I
0 S6 U7 l( d% V: b2 S& v" X
/ f% `$ V% [8 C7 h3 l& g
. G( F5 ?# e% v2 z
9 W0 a! `* F0 r. L3 c' c* G