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STM32F103与L298n电机驱动模块按键控制电机正反转及PWM调速(附源码)

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STMCU小助手 发布时间:2021-7-15 14:36
功能
使用普中科技STM32-PZ6806D开发板上的按键控制电机正反转,启动,停止,PWM输出波接在开发板的LED灯上查看效果。不仅限于使用这款开发板,修改引脚配置即可。


硬件
1.普中科技STM32-PZ6806D开发板,核心STM32F103ZET6。
2.L298n电机驱动模块。
3.直流电机。


连接
1.png
1.模块可驱动两路直流电机,输出A接及B各接一直流电机即可
2.若使用12V供电,将12V供电端口及GND接上电源正负即可。
3.若不需要使用PWM调速,只需要控制电机正反转,则逻辑A与B跳线帽插上即可,相当于始终使能。
4.若需要使用PWM调速,需将跳线帽拔起,将使能端接上单片机IO口。
5.逻辑输入四个端口IN1、IN2、IN3、IN4接单片机四个IO口,每两个端口控制的一路电机。
2.png
如图为L298n使电机正反停的逻辑,简单地说,当控制单片机IN1所连接引脚为高电平,与IN2连接的引脚为低电平时,输出A端使电机正转,其他情况见上表。


代码(基于正点原子)
motor.c 电机的控制
  1. <font face="微软雅黑" size="3">#include "motor.h"
  2. #include "stm32f10x.h"
  3. #include "stm32f10x_rcc.h"
  4. #include "delay.h"

  5. void Motor_12_Config(void)   //管脚配置
  6. {
  7.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  8.   RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  9.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
  10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  11.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  12.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  13.   GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
  14. }

  15. void Motor_1_STOP(void)              //电机1停止
  16. {
  17. GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
  18. GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
  19. }

  20. void Motor_1_PRun(void)           //电机1正转
  21. {
  22. GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
  23. GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
  24. }

  25. void Motor_1_NRun(void)     //电机1反转
  26. {
  27. GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_1);
  28. GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
  29. }

  30. **。。。。。    //同理配置电机2**</font>
复制代码
timer.c 使用定时器3配置PWM
  1. <font face="微软雅黑" size="3">//TIM3 PWM部分初始化
  2. //PWM输出初始化
  3. //arr:自动重装值
  4. //psc:时钟预分频数
  5. void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
  6. {  
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8. TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  9. TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
  10. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟
  11. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);   //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟

  12. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3完全重映射  TIM3_CH2->PC7

  13. //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOC.7
  14. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //TIM_CH2
  15. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  17. GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

  18. //初始化TIM3
  19. 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
  20. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
  21. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
  22. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
  23. TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

  24. //初始化TIM3 Channel2 PWM模式  
  25. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
  26. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
  27. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
  28. TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2

  29. TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器

  30. TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
  31. <b>}
  32. </b></font>
复制代码
exti.c 使用外部中断检测按键
  1. <font face="微软雅黑" size="3">//外部中断0服务程序
  2. void EXTIX_Init(void)
  3. {

  4.   EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
  5.   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  6.   KEY_Init();  // 按键端口初始化
  7.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //使能复用功能时钟
  8.   
  9.   //GPIOE.2 中断线以及中断初始化配置   下降沿触发
  10.    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);
  11.    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2; //KEY_LEFT
  12.    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  13.    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
  14.    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  15.    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);   //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  16.   //GPIOE.3   中断线以及中断初始化配置 下降沿触发 //KEY_DOWN
  17.    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);
  18.    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line3;
  19.    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);    //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  20.   //GPIOE.4   中断线以及中断初始化配置  下降沿触发 //KEY_RIGHT
  21.    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);
  22.    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
  23.    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);    //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  24.   //GPIOA.0   中断线以及中断初始化配置 上升沿触发 PA0  KEY_UP
  25.    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
  26.    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
  27.    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  28.    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);  //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  29.    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //使能按键KEY_UP所在的外部中断通道
  30.    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级2,
  31.    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;     //子优先级3
  32.    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //使能外部中断通道
  33.    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);


  34. 。//同理使能其他按键

  35. extern  u8 key;

  36. //外部中断0服务程序
  37. void EXTI0_IRQHandler(void)
  38. {
  39. delay_ms(10);//消抖
  40. if(KEY_UP==1)    //KEY_UP按键
  41. {
  42. key=1;
  43. }
  44.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除LINE0上的中断标志位  
  45. }


  46. 。//同理外部中断2、3、4
  47. //还有按键及LED的引脚配置不再熬述</font>
复制代码
按键的头文件中的定义:
  1. <font face="微软雅黑" size="3">#define KEY_UP  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)//读取按键0
  2. #define KEY_DOWN  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)//读取按键1
  3. #define KEY_LEFT  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)//读取按键2
  4. #define KEY_RIGHT   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)//读取按键3(WK_UP)
  5. </font>
复制代码
主程序
  1. <font face="微软雅黑" size="3">。


  2. u8 key = 0;

  3. int main(void)
  4. {
  5.   delay_init();       //延时函数初始化     
  6.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响 应优先级
  7.   KEY_Init();
  8.   LED_Init();        //LED端口初始化
  9.   TIM3_PWM_Init(899,0);  //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz
  10.   Motor_12_Config();
  11. TIM_SetCompare2(TIM3,50);
  12. EXTIX_Init();

  13. while(key!=3)
  14. {
  15.   GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
  16. }
  17. GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);

  18. while (1)
  19. {
  20.     if (key==1)
  21.    {Motor_1_PRun();
  22.     Motor_2_PRun()
  23.    }
  24.   else if (key==2)
  25.   {
  26.    Motor_1_NRun();
  27.    Motor_2_NRun();
  28.   }
  29.   else if (key==4)
  30.   {
  31.    Motor_1_STOP();
  32.    Motor_2_STOP();
  33.   }   
  34. }

  35. }  </font>
复制代码


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