有刷电机驱动电路
有刷电机是电机里面最简单，也是历史最悠久的一种，到现在仍然广泛应用于各个领域。他的控制很简单，在电机的两个电极加正向电压，则正向旋转，如果加反向电压，则旋转方向也反过来。电机的转速可以通过控制加在电极上的电压来调节。
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) w) h0 z8 W) f8 A& M7 [在电机控制电路中最常用的器件就是 MOS 管了。可以分为两个大的类型：P 沟道 MOS 和 N 沟道 MOS。MOS 管可以简单的理解为一个自来水阀门，Gate 是控制端，调节 Drain 和 Source 端之间流过的电流大小。
( K% y" q" ^$ U! D1 H8 {3 m
4 ?8 N* d2 w7 k6 C7 @

0 Q& D- V+ M# }& V) e下面是两种 MOS 的典型用法。P 沟道的 MOS 一般 S 接电源正极，然后 Vgs 需要一个负电压来打开电流通道，而 N 沟道的 S 极一般接电源的负极，Vgs 需要一个正电压来打开电流通道。
- k( J  V: \2 e9 D% t9 s

. x3 f0 [0 N8 {$ ~4 g0 v" q

+ z% k% I3 E" @* E6 l/ q! r
  U# x! ]1 K) M9 ?. b3 v
/ n0 n& ]/ J6 ?/ X; |# z( Y资料来源于 IOR 公司数据手册
! {0 h  O, v2 G1 f4 P5 ?1 M
. n, y% ]% A% O2 ?/ Y我们先从一个最简单的驱动电路开始。单片机控制 MOS 管栅极为高时，电流从电源经过电机和 MOS 管到地。当栅极为低时，MOS 管断开，此时电机线圈内的电流继续通过续流二极管回流电机的正极。我们通过调节栅极控制端的PWM占空比，就可以控制电机的转速。
% U9 T* [9 N: ?1 g; u) A
" g! a) B7 d5 l9 }

$ f5 r" {0 ?  A1.TIM模块
TIM 模块最重要的三个寄存器是：
3 l: P; A# h: _1 n1 a
Counter Register (TIMx_CNT) 计数寄存器

Auto-Reload Register (TIMx_ARR) 重置寄存器
0 E! E/ u" m9 S; u
Capture/compare mode register 1 (TIMx_CCMRx) 输入捕获/输出比较寄存器
& Q3 C. A, |+ t5 o# ~
4 Y7 g7 f5 Z9 ~

( v+ d, g* u  R
Counter 在时钟的驱动下计数

Auto-Reload 设定计数的最大限制值

Capture/Compare 锁存一个事件发生时的计数值到Capture/计数达到 Compare 值后触发一个事件

; A, H: z) U' C在 PWM 模式下，Auto-Reload 寄存器设定PWM的周期，Compare 设定占空比。

( w% l. ]8 b8 s% r6 z- x2 U有一点需要注意的是一个 TIM 模块只有一个计数器和一个重置寄存器，而有多个输入捕获/输出比较寄存器。所以一个 TIM 模块的多个通道可以设置不同的占空比，但周期都是相同的。

# e) H+ g3 l1 n5 Y所以我们在选用 MCU 的时候，如果需要产生多种周期的 PWM，不仅要看它的定时器模块一共有多少通道数，还要看是否有足够的独立 TIM 模块。

+ ?5 A3 `9 V/ x& j, L) L$ h* v' Z2.代码

我们在下面这个工程的基础上修改来实现用一个可调电阻控制PWM占空比，来控制电机的转速。

STM32Cube_FW_F0_V1.11.0\Projects\STM32F030R8-Nucleo\Examples\TIM\TIM_PWMOutput\MDK-ARM\Project.uvprojx
- Q& f+ y8 S# o7 N: v+ `
这个工程默认使用TIM3模块输出4路PWM，我们可以只保留其中一路。

5 ~' P' b9 b" P- S然后把ADC采样的代码添加进来：

% K. O4 X+ h/ N4 `% u4 p2 b1 ?7 v  EStep 1:

/ Z1 t2 R9 v3 |+ p" `3 ?stm32f0xx_hal_conf.h
8 d+ s/ ~5 T- r7 U( t
#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED

8 D9 I* d7 R7 P5 D+ `1 _$ ^& p' ~Step 2:
! p8 E/ Z9 i/ S9 @& i6 U! Q3 m
main.h
0 r5 w5 z% P" a% u8 _' r
$ i( I: W) b! ?! R1 F, g添加ADC相关宏定义
( F  J8 I. G: V; N/ \/ L

Step 3:

stm32f0xx_hal_msp.c

添加ADC使用的引脚的初始化代码
$ H5 l; X* n! C$ F
4 v# M. f( ~/ d- j; N3 l

# ], w1 b2 j: Y( A) {, W' a
Step 4:
1 {8 g0 U5 X, ?7 t& n6 Z) x# _- f! i8 |
把ADC的驱动文件添加进工程，在主程序初始化ADC。

4 n1 z3 x' @, NStep 5:
- l; |4 W1 M; {5 p& e
读取 ADC 的值，写入 TIM 的 CCR 寄存器，观察 PWM 占空比的变化。根据电机的特性，还可能需要改变 PWM 的周期。
# K+ ]; t" t% p0 I% D# Y
( V6 }. F, v$ U" _& g; C  k6 Y

3 ?- G% e7 N: S7 v

如果需要参考代码，可以在 Github 搜索 TopSemic 找到。
/ u* W: u! O& L. w8 l1 b
2 i/ c5 s. `8 B' ^( _4 ^