利用STM32F103精确控制步进电机

一、用到的元器件
3 t* _  q- K4 p2 TSTM32F103C8T6
42步进电机（42SHDC4040-17B）
3 x) ]. ?: n/ X" ?TB6600电机驱动器升级版
0 S8 d$ g+ x  a# T- D

5 V( c1 H$ ^$ D二、42步进电机
9 U, |3 L. u' \5 P# A9 s* x3 A1.步进电机的基本知识
& c! ^, f% d0 c  |（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）
) U! @+ A* Q0 J; ?" W（2）单拍制分配方式——状态数=相数
; \! h! Y1 K8 ]（3）双拍制分配方式——状态数=相数的两倍
* ]; n2 y) z' r5 c% l（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
0 O8 U0 g, `& {( FZr：转子齿数
拍数：N=km
6 t/ x. }- L# P3 m6 Bm:相数
; e9 X1 O8 v# a4 Y, U5 [k=1单拍制
k=2双拍制
# t! A* c7 u7 c6 E5 C（5）转速

（6）角度细分的原理


+ o  Q( C7 }: W, H" {7 z电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。
; ?7 q$ ^1 x) [6 T0 @: L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。
  N9 Z1 f2 L+ A2. 42步进电机参数
; p0 j4 _6 M" o. }% E无法查找到42SHDC4040-17B型号的详细资料，以通用42步进电机为例：
步距角 1.8°
" i4 v4 E# A% V' @, l步距角精度 ±5%
6 i5 ?8 R$ x2 p+ ?3 U相数 2相
励磁方式 混合式
+ _( o( Y# U8 \( N2 ~# @转子齿数 50
拍制 双拍制
  z; U1 {1 n; x8 r9 M其他参数：无
6 P& x7 }3 G7 t5 r+ c由步距角=1.8°推算出转子齿数为50，拍制为双拍制

& e4 S% C0 r5 X- r5 B% k7 Z: p
3. 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。
3 P6 d! q) q5 M1 I/ n9 ~: F' @理论上步进电机转速 = 频率 * 60 /((360/T)*x)

) f0 ]+ ?' o4 i, j/ @6 ^- \​       
转速单位： 转/ 分
频率单位：赫兹
x 细分倍数
  K1 R: d" s% L% t- oT 步距角
7 w* M; z  T/ I4 n7 I* Z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
# E" z) R5 p& V+ z((360/1.8)∗32)
7 S% l- D! C; M4 ]0 V* T72000∗60
# W/ h0 C: ^" f! O% S8 \& C) I​       
=112.5rad/ min，即1.875 rad/s.
( I& Q0 C: j* N1 m4 i4 R

三、TB6600电机驱动器升级版参数
- S6 q6 v/ s$ KTB6600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。

1 Z4 g# g( S/ I9 B% J5 t. G2 E0 S0 C5 @
1.信号输入端
PUL+：脉冲信号输入正。( CP+ )
6 N# }( O% Y& o# F$ MPUL-：脉冲信号输入负。( CP- )
DIR+：电机正、反转控制正。
* t9 c2 _/ K8 F- B7 qDIR-：电机正、反转控制负。
  G  L% F3 U4 mEN+：电机脱机控制正。
& u7 E# X7 h# ~; n6 WEN-：电机脱机控制负。


- ?# ?$ Z; }4 K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。
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。
# Q# O) W7 p- m% \$ R1 U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。
2.电机绕组连接
A+：连接电机绕组A+相。
# v2 W- Q1 I; {) QA-：连接电机绕组A-相。
B+：连接电机绕组B+相。
B-：连接电机绕组B-相。

. _, Y7 l* }2 T& }
, ?+ x, y* `0 Z# i  b3.电源电压连接
VCC：电源正端“+”
/ D# m$ u; W8 V9 `  K9 hGND：电源负端“-”
  j$ o7 S2 c# {; e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.
- @" u4 o! r& g3 @" D% z
! S7 X, F# T8 e5 n4 D: F
- r1 s0 h' h) O4.拨码开关
: \- Q) f- o( ^
4 M2 ?3 ]8 v+ U% F1 U2 q/ g电流大小设定

5 Z- w$ Z6 q$ l" I1 V* v4 q4 w( i三、STM32F103
------说明：引脚部分在文章末尾有解释--------


1.引脚连接
A 0——PUL+
A 3——KEY1——V3
/ Q1 F- `# |& B( R1 A$ nA12——DIR+
  k- Q7 a/ f2 |4 L: r4 b+ MA11——EAN+
& F  E! p  B' b6 jGND——EAN- ——KEY0
: u9 z* g8 G! Z9 S6 o$ @- O

5 A: c! U; s* M! [2.引脚功能
8 L9 @5 Q. ^% K! R+ KA0控制电机转速
A3控制按键
A9
$ s- c) O# G8 o) h0 }. uA11
A11控制电机是否为锁死状态
' x$ V& E9 a  q& D. w2 Z$ P/ mA12控制电机正反转

  j5 b/ j' u3 ~! r- r6 Z
# ~8 E+ K# h8 S4 m7 r5 j/ N9 b3.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
* \, r, P: n, @; C3 [3 F5 }+ e- b3.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）


! [7 G& j4 a8 C# ?+ q' ^" \设TIM2的定时周期（即重装值）为nPDTemp2,预分频值为OCPolarity2
 TIM3的定时周期（即重装值）为nPDTemp3,预分频值为OCPolarity3,
则单片机产生一个脉冲所需要的时间为:
1 z4 |" F1 q6 H  s& Y5 m
: W( |/ G8 ?& F# k- F: o​       
) N* ~$ q" G; _  x+ l' {  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

  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。
2 L% B  [; |# U6 P$ Z  转动速度
$ g. O3 K) B/ c& C7 {' X0 }4 ~/ |
/ a9 i) c" p/ w6 Y  V  g1 s4 H

$ m9 \4 }4 L; V/ d6 z# G4.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。

: ?2 u( G4 q# V6 ^& G1 g9 s
四、程序实现
0 ?1 r$ _: E3 e3 L! r  w1.main.c程序
  G* Z8 ~4 |  d0 G

1. #include "main.h"
   # T5 Q3 n5 V+ ?0 l: W. _; {
2. #include "sys.h"
   
3. #include "usart1.h"
   & `5 s  x3 I6 g8 M) m$ K
4. #include "delay.h"
   
5. #include "math.h"
   1 W5 A# ]* A. I2 C% @
6. 
   
7. u16 t;  
   3 ^$ P9 h' a/ K* M8 M1 Z: l
8. u16 len;                    //接收到的数据长度
   ' N/ A, p; {  I3 X; j
9. u16 times=0;
   7 a: P) m6 a0 r8 [
10. char receive_data[60];        //接收到的字符
    3 U$ o( G% q( n+ P2 g
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
    : h6 c, H5 L/ b2 c- _' n8 _
13. int a=0;                        //判断是否接收到数据
    
14. int r,data=0;                          //用于数据转换
    , h7 v6 a  n; Z# r0 O6 n& P
15. int type;                                //转换后的数据   
    1 m% p2 R( P- R% u
16. extern u16 USART_RX_STA;
    
17. 
    9 v# N. [$ o" p* C6 Y7 U, g
18. /**************************
    
19. * 函数名：delay
    8 A% E# v: m* G9 t5 E* Q
20. * 描述  ：延时函数
    ! M" C, t) D" N1 B; |, s6 Z6 v1 D
21. * 输入  ：无
    5 T- q3 X6 Z7 o# s# M3 e
22. * 输出  ：无
    , Y$ e) \! U" c! ?9 B/ x& E; E
23. * 返回值：无
    
24. ****************************/
    
25. void delay()//延时
    
26. {
    + t- |" u6 P$ W
27.          int i,j;
    / ~% \# }" F4 e2 M. A6 v
28.          for(i=0;i<2000;i++)
    
29.          for(j=0;j<1000;j++);
    
30. }
    
31. 
    ! ~1 U$ \4 Z  R0 f( E& I) N/ M
32. /**************************
    $ y+ q: F; |7 F% }; M9 K
33. * 函数名：Waiting_receptio
    + {- ~3 m# V) q" \
34. * 描述  ：等待串口接收数据
    9 @3 V1 J, t5 A+ r
35. * 输入  ：无
    
36. * 输出  ：无
    / B: F1 e* W) p* Z/ P
37. * 返回值：无
    # g2 L4 m! M' l  S
38. ****************************/
    
39. void Waiting_reception(void)
    
40. {
    2 u, j3 W; @. k' I# ]
41.         while(a==0)//等待数据发送完成
    
42.         {
    : M2 o/ k5 ]# E7 W! ~
43.                 delay_ms(100);
    1 S9 ]$ l& F" J9 b5 {, i
44.                 if(a==1)//接收到数据
    
45.                 {
    
46.                         if(USART_RX_STA&0x8000)//（串口接收用到了正点原子的例程）
    5 @, y. y5 c& H/ g& N( e
47.                         {
    ) n. x. C0 z( o4 a4 B  w
48.                                 len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
    
49.                                 r=len;                               
    
50.                                 type=0;
    ' c; R: ~! t2 j5 @
51.                                 for(t=0;t<len;t++)//拷贝数据,将字符转换为十进制数
    
52.                                 {
    % z# ~( C( a/ J, m8 }
53.                                         receive_data[t]=USART_RX_BUF[t];
    
54.                                         data=(int)receive_data[t]-48;
    - b/ ~0 l$ ~& N! Q6 I% d
55.                                         r=r-1;
    
56.                                         type=type+data*(pow(10,r));
    / P$ [" a6 a4 Z: K+ l# K
57.                                 }
      ~5 W, n0 ]: u- O/ C( b
58.                                 USART_RX_STA=0;
    & D9 Y/ G) U( I3 X
59.                                 a=0;
    8 c) s2 ?; O$ a( D
60.                                 delay_ms(500);
      k! P6 c" L! F) R: s2 h  x; O
61.                                 break;
    
62.                         }
    8 g! i& y4 F$ W0 E
63.                 }
    , |! X" H7 C8 e/ [& R! ?' ]
64.         }
    , s0 e  @# C( C+ y
65. }
    
66. /**************************
    ' O- F3 {( f+ i: p4 x' R  R8 u
67. * 函数名：KeyStates
    
68. * 描述  ：监测按键状态
    
69. * 输入  ：无
    # _9 c" i% p0 `9 S
70. * 输出  ：无
    
71. * 返回值：0/1
    
72. ****************************/
    3 l4 a4 o) @0 d8 w& e
73. u8 KeyStates()//按键状态
    
74. {
    
75.         static u8 i = 0;
    . l0 d$ t8 ]) C( E2 e: h
76.         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    
77.         {
    2 p8 n% s& }2 |1 v
78.                 delay();
    
79.                 if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    - Y# |8 @; E4 B, T, S& x1 `
80.                         while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0);
    
81.                         i = ~i;
    
82.         }
    
83.         return i;
    
84. }
    
85. /****************
    
86. * 函数名：main
    
87. * 描述  ：主函数
    
88. * 输入  ：无
      k$ l2 M( j( J$ W. c4 X
89. * 输出  ：无
    
90. ******************/
    
91. int main(void)
    
92. {
    
93.         NVIC_Configuration();                        //中断初始化
    0 a- T; P6 M3 N6 ^" a% P" u' X
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+
    
99.         while(1)
    9 S& j2 L, I7 J2 V4 D- p
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");       
     # j( E3 v! j7 e$ F$ b8 ~' y
103.                 Waiting_reception();
     # c, ?3 Q! Q2 b* q( l
104.                 state=type;//将接收到的数据给type
     
105.                 if(type==0)//电机正转
     
106.                 {
     6 f) N  B9 W( Q& D, G
107.                         GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//电机正转
     
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");
     
109.                        
     4 c# L) o) K: B. G  W
110. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     ) R& w% m/ Q* ^
111. 
     
112.                         part1:Waiting_reception();
     
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
     5 a% Z4 q8 V7 E% M% x
115.                                 else{
     
116.                                         if(speed>=15)
     6 U% x. X- y' [! v+ q* n
117.                                         {
     ! F. Z; N/ k; m; {* G
118.                                                 printf("\r\n 旋转速度>15rad/s，请重新选择旋转速度。\r\n");
     
119.                                                 goto part1;
     
120.                                         }
     4 C1 x0 W1 ^5 G& p2 q
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.                                 }
     . M5 J; }2 t7 p1 q4 J% r  U
123.        
     4 H4 b) e1 {9 L8 E+ b
124. /*********************************************此模块用于配置角度参数********************************************************/               
     
125. 
     ) E. T/ L4 |2 T6 B) [
126.                         Waiting_reception();
     1 f7 V9 o. K0 T. H1 z. H2 e
127.                         angle =type;//将接收到的数据给type
     ' k  s1 q1 L- I9 m8 ?- L3 x  A' i& z
128.                         for(;;)
     : q+ q4 _1 N5 T* p, X
129.                         {
     , _4 _: S) j; |, w  C
130.                                 if(angle>0)//接收到的数据不是0
     
131.                                 {
     , f+ }; }9 H- ?' E* o
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);
     
135.                                         angle=0;
     ( K! n4 F0 @. X2 e* Q
136.                                         Waiting_reception();               
     
137.                                         angle =type;                                       
       ]# t! M- L& N8 M0 y' G
138.                                 }else{
     
139.                                         if(angle==0)goto Initial_state;//返回初始状态       
     
140.                                         else {
     
141.                                                 printf("\r\n 角度错误，已返回初始模式 \r\n");               
     
142.                                                 goto Initial_state;
     
143.                                         }                                               
     # b% C, p4 W- y1 j
144.                                 }
     " ~( P  K) r8 h
145.                         }
     
146.                 }               
     
147. /*********************************************反转模式********************************************************/               
     
148.                 else{
     
149.                         if(type==1)
     9 D% `/ P% S4 T5 V6 [: |# v5 E
150.                         {
     
151.                                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//电机反转
     
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");
     9 Z/ L: m' K0 ]) C8 b
153.                                
     
154. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     , \/ K; E0 E# N! x: m2 m! h
155.                                 part2:                                Waiting_reception();
     - {8 ^7 Z7 ^/ C- H( W4 x
156.                                 speed =type;//将接收到的数据给speed
     5 E) m$ ]& M. G: u3 x4 e+ b
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");
     
162.                                                         goto part2;
     % O( u* T+ h& F5 Z
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);
     
164.                                         }       
     
165. /*********************************************此模块用于配置角度参数********************************************************/               
     
166.                                 Waiting_reception();
     
167.                                 angle =type;//将接收到的数据给type
     
168.                                 for(;;)
     $ Z" I  }8 v/ p8 {6 H1 b4 r* N
169.                                 {
     4 p+ G8 T. U# c- ?
170.                                         if(angle>0)//接收到的数据不是0
     
171.                                         {
     , d! Y- L5 x( d5 F  e& F) V
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
     5 v. M8 _& c" T  F$ A% s" }
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);
     9 {0 F0 e% F# ?. e/ x; ^& G
175.                                                 angle=0;
     
176.                                                 Waiting_reception();               
     
177.                                                 angle =type;                                       
     0 q8 f6 f- h. E
178.                                         }else{
     
179.                                                 if(angle==0)goto Initial_state;//返回初始状态       
     
180.                                                 else {
     ) I9 x2 d9 @0 F& W9 \6 W8 }9 H4 t0 K
181.                                                         printf("\r\n 角度错误，已返回初始模式 \r\n");               
     ; [7 Z( g, V/ S* ~; S
182.                                                         goto Initial_state;
     0 y8 c2 S( M) m/ p% f* w, o9 j% i
183.                                                 }                                                               
     
184.                                         }
     2 }, h- ~! s/ m" Z1 ^: o
185.                                 }
     
186. /****************************************************************************************************************************/                                       
     , }+ `: W# `, e0 A& g. w# U$ i% T' x
187.                 }else{//if(a!=0)&(a!=1)
     
188.                         type=NULL;
     - L/ c* r5 R4 C& L7 j2 _
189.                         printf("\r\n 输入无效 \r\n");
     
190.                         goto Initial_state;//返回初始状态
     
191.                         }
     
192.                 }
     
193.         }
     6 T5 T" a4 ]5 J2 i; S
194. }
     

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2.main.h程序
/ P* \& b) V; G8 O7 f: h; ^! S6 ]  o7 d# n

1. #ifndef _MAIN_H
   
2. #define        _MAIN_H
   ' A4 M3 K; U. Q
3. #include <stm32f10x.h>
   
4. #include <usart1.h>
   
5. #include <misc.h>
   
6. #include <nvic.h>
   : `# W! V: t: h" ~" b  k
7. #include <stdio.h>
   
8. #include "stm32f10x_tim.h"
   8 `8 A/ U% u% L$ O& K) u" Y
9. #include "timer.h"
   / c6 c6 Z% q2 L$ B% O' C" f7 T; D
10. #endif
    ) W0 s3 S# Z# @/ Y& X* ~2 U% U

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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
   
8. * 返回值：无
   
9. ****************************/
   % T0 S2 r$ C/ k+ j+ V
10. void GPIO_Config(void)
    
11. {
    2 V1 c6 m3 V, ?* g* T* Q! D% E
12.                 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
13.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); //使能IOA
    2 S) x3 h" L+ h" K; O* g
14.                 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能TIM2，TIM3
    ; v6 C$ L; I% s& d, z# B
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
    ; q# E) r7 I$ P" |
19.             GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
20.             GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    - b9 N% }5 z! T
21.                  
    8 A; Y) ^8 x' l3 v
22.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
    4 M8 H9 ?) l/ S3 L+ k1 m; Y
23.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //通用推挽输出模式
    
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);                   //
    2 o1 W% x' Z, C4 |1 y; J3 R4 ^
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
    
28.                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
    
29.                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    
30.        
    8 O! S; V# c% g% |# }4 Z
31.          
      Q# U) ^. u! F) Y' x% e0 {
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
    # ~! m6 G) {  j" n+ w$ X- x; X; `
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);                   //
    ! t8 B- R/ R8 q
36.                
    / R; m- K9 E3 o7 N& @$ w' c
37.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    ( n" H6 C& y1 r' L
38.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
    ! L. ?% V' e$ m# Q) r: p8 Y3 ]
39.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //通用推挽输出模式
    
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);                   //
    ! h. c. C/ `# B; U
42.                 GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    ; ^/ U( L+ _( i, S4 @' w# h
43.                
    7 g, Y( V2 q, ?- t* Z* L9 m
44.                 //GPIO_ResetBits  GPIO_SetBits
    
45. }
    " o$ @* ~* L; \) E" }
46. 
    
47. //================================================================================
    
48. /**************************
    
49. * 函数名：TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration
    
50. * 描述  ：主从定时器配置
    4 N) P+ q, _: j- h' e/ t/ ]
51. * 输入  ：电机转速speed,转角angle
    * l) n. R  A* K8 |8 D
52. * 输出  ：无
    3 k& [2 i% U: b
53. * 调用  ：主函数
    
54. * 返回值：无
    
55. ****************************/
    
56. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency, u32 pulse)
    
57. {
    
58.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    
59.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    
60.        
    8 v$ {0 a" @( z7 a
61.         u16 nPDTemp ;
    8 z5 {/ q9 Z' u: E) q) R
62.         u16 pulse_number;
    
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)
    * o2 M+ F' k! Y% S! e2 E" [  `! }
66.         pulse_number = (16.7778*pulse);//TIM3重装值是16.7778时转1°(电机32细分下)
    
67.        
    ( p! [2 ^! {' h+ F/ g7 H
68.         // 时基配置：配置PWM输出定时器——TIM2
    
69.         /* Time base configuration */
    / }, @' ~: O* w; o% ?* B# M
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
    - G7 I+ p7 \+ G" \# w7 e
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
    
74.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //指定重复计数器值
    ! V: n8 Q0 O3 Q. g  u
75.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    ' j; E: G* S' n$ B1 [. ?" p
76.        
    
77.         // 输出配置：配置PWM输出定时器——TIM2
    
78.         /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */   
    1 j3 n$ l7 H& D* ?1 l
79.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //TIM 脉冲宽度调制模式 1
    % Z% `* \1 Z+ |2 ?; v' J( U3 D) w8 E
80.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //高电平有效
    
81.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能输出
    % \' e; }5 ^" ?# E8 l! X
82.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = nPDTemp>>1;//50% //比较tim_ccr的值，输出脉冲发生跳变
    # A4 t9 ?# c# i3 G) [0 o
83.         TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //初始化
    
84.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); //使能 TIMx 在 CCR1 上的预装载寄存器
    
85.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //使能或者失能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器
    
86.        
    # m( r4 A/ W! x. U) Q
87.         // 时基配置：配置脉冲计数寄存器——TIM3
    / A; d1 i! Y' N- K- D3 t
88.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = pulse_number;      //0x1900是360°;//改变给电机的脉冲个数                     
    : }! q8 {# J' y  ^: X) ^
89.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    
90.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    * k5 M6 ]2 W2 R* ]9 j% p
91.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    0 B$ p$ U6 a; m4 {# d  n! V
92.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    : i" Z; |0 b0 |0 O
93.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
    ' b' C! {  D9 K8 v% X4 \( x7 g& f2 n- Z
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
    
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)      
    ; o' g# [7 E0 Q. }" P/ ~2 y) H
97.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
98.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    9 T$ J' K% S6 [
99.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0xFFFF; // 这里的配置值意义不大   
      u  J" c! f+ H! i' ^) e
100.         TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
     
101. 
     + L& d7 `5 y2 ~9 L4 n! U* t
102.         // 配置TIM2为主定时器
     
103.         // Select the Master Slave Mode
     
104.         TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable); //设置 TIM2 主/从模式并使能
     0 X: b2 x/ c/ _  o4 K$ p
105.         // Master Mode selection  
     
106.         TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update); //使用更新事件作为触发输出
     ) B. E: U& q; c# h/ k0 Q
107.        
     
108.         // 配置TIM3为从定时器
     
109.         // Slave Mode selection: TIM3
     $ E, t: X& {3 K  R6 `$ `  c  |
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
     % W5 n- Y; J1 F$ j2 X  M
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
     : i1 z, Z" @6 M- U4 X8 z
113.         TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE); //使能TIM3     TIM 捕获/比较 1 中断源          
     7 r6 l# X1 L$ V" a% I
114.        
     
115.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     2 J( y. g" \: B8 f: ^
116.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     
117. }
     / U7 q0 Z# H7 B3 T
118. 
     ( G9 x4 n4 a* ^
119. /****************************************************
     * t2 d& p" E- r3 O2 h2 R
120. * 函数名：Output_Pulse
     
121. * 描述  ：无
     
122. * 输入  ：无
     , L3 V& e. M) {  r
123. * 输出  ：无
     
124. * 返回值：无
     , c- @( [7 c8 C0 A' |# }
125. ******************************************************/
     
126. void Output_Pulse(u16 Num)
     
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;
     , E$ _: d/ h4 \4 z5 }; ]
130.                 TIM3->CNT = 0;
     " B( @8 \4 l3 u' s8 y& X: d
131.                 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     ' z; d& p/ {+ z2 R( `
132.                 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE);
     3 k/ N" j0 [8 ~& B1 |; V
133.                 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     $ e4 D1 }* c9 u5 `9 s3 ?0 ]
134. }
     ' z; _' |- I" ]6 k. W
135. 
     
136. /****************************************************
     
137. * 函数名：angle_set
     , @3 F; B" P4 I$ j5 m4 v; j. F8 D1 F
138. * 描述  ：无
     
139. * 输入  ：无
     
140. * 输出  ：无
     
141. * 返回值：无
     & I2 p3 @1 e1 Z- s4 G  E1 O1 a: S
142. ******************************************************/
     , K4 a0 C- R  ?' o3 q3 j+ S
143. void angle_set(u8 dir,u8 angle)
     9 p9 a+ D7 e2 A: v% c9 h
144. {
     8 V! J& O7 [! D( H. J  {
145.         if(dir==0)
     # Z& L6 K% S8 x- H2 [4 V
146.                                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
     * J/ [, @) \; M/ C# }: |
147.         else
     - T( h* r" c. V% E- ]4 s1 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.        
     ' \) T& J6 u$ H. c' o- p4 g
150.         Output_Pulse(angle*6400);
     
151. }
     # T8 ~! u/ H  B4 Y/ [( u; c

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4.time.h程序

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;
   1 P! r, b' T, o2 c6 D: b5 M$ @
6. void GPIO_Config(void);
   
7. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency,u32 pulse);
   9 J4 D/ W) h5 O
8. void Frequence_Setting(u32 PulseFrequency);
   
9. void Output_Pulse(u16 Num);
   9 _4 D5 \8 @, s( d) Q' U
10. void angle_set(u8 dir,u8 angle);
    9 \: T/ C8 @9 ?  ~+ i
11. #endif
    ) c/ G) ~6 P3 j( g! ^

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5.usart1.c程序

1. #include <main.h>
   / m) U3 |# e3 E
2. #include <usart1.h>
   ( s( t9 G" [  U. H" D
3. #include <string.h>
   
4. #include <math.h>
   
5. 
   7 p4 ]2 W" h8 p8 a
6. /******************************************************
   3 {1 L& C; J3 Q( X4 E, ^. E
7. * 函数名：USART1_Config
   
8. * 描述  ：USART1 GPIO 配置,工作模式配置
   . E2 `: b- R, W( `
9. * 输入  ：无
   - u7 Z) d1 @/ M: @# U
10. * 输出  : 无
    
11. * 调用  ：外部调用
    
12. ***************************************************** */
    
13. void USART1_Config(void)
    
14. {
    
15.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ' z: r# z% j: [; v1 j0 Q
16.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    
17.        
    
18.         /* config USART1 clock */
    , A) X8 G2 {  S! m+ F5 u
19.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    * ~7 S/ h& w8 [5 o1 R5 _
20.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    ! T" U, t3 M. J! h: p3 j$ X
21. 
    
22.         /* USART1 GPIO config */
    1 d" \* F  s9 O+ m6 [' W) D
23.         /* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */
    
24.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    
25.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . Y' h/ K0 D( K/ w
27.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);   
    
28.         /* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
    7 h& ?8 a: W1 ]
29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    
30.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    3 F4 S4 T0 `; m2 c1 Z# j
31.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
32.        
    0 o% ], o- \. {
33.         /* USART1 mode config */
    ! L, Q: s/ y. G, Q( P# F
34.         USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    ( X; h2 F2 k2 }1 U1 }. s
35.         USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    " J# x6 _% Y2 _: a8 d% I3 l
36.         USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
37.         USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    % p9 C( }7 A3 `( U! i1 l
38.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    $ y4 |* L9 b& A
39.         USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    9 N1 \) Z! M8 q: f1 F, _
40.         USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    4 S; b8 `7 B6 ~4 J+ F4 H9 {
41.         USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    , p/ s  h. `  M: \# c
42.        
    : i% F5 k4 g1 I, y: A" L
43.         USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    
44. }
    
45. 
    
46. /******************************************************
    + M: w( u6 V, K5 X3 C; G! L
47. * 函数名：fputc
    6 P# F' y6 T% U& K% c
48. * 描述  ：重定向c库函数printf到USART1
    & h& r2 y% V" \9 l
49. * 输入  ：无
    5 R# A& s4 t. P% H7 |5 m
50. * 输出  ：无
    9 a4 ~9 j/ c. B# \% u. h
51. * 调用  ：由printf调用
    
52. ***************************************************** */
    
53. int fputc(int ch, FILE *f)
    
54. {
    
55.         /* 将Printf内容发往串口 */
    
56.         USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    
57.         while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
    . X  c3 r6 [$ R5 m1 R% q6 x
58.        
    
59.         return (ch);
    ) v6 t, N/ Y; P
60. }
    
61. 
    3 i8 H9 F( C( U8 v. _" G1 N# P2 Q
62. /*-------------------------------------------------------------------------------*/
    ' C$ T! T, ^$ q1 g5 q! I% h
63. /******************************************************
    
64. * 函数名：USART1_IRQHandler
    + s8 P- q! f' f0 _8 O7 _
65. * 描述  ：USART1中断服务函数
    / J/ h& z, l% z+ e! H
66. * 输入  ：无
    ) ]/ x# D# y$ n( O3 f
67. * 输出  ：无
    * B: u6 H( k5 p; ^; H; V. b; B* B
68. * 调用  ：中断调用
    
69. ***************************************************** */
    
70. u8 Res;
    / x$ M+ G4 z& n; Y5 e
71. extern int a;
    
72. u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记         
    1 n/ r' F7 r4 [# r
73. u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
    $ f& ?$ H6 X2 Q9 ?% Q4 [- t' i
74. void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
    , h7 @* p& o) n' o' H% F
75.         {
    
76.                
    
77.                 Res =USART_ReceiveData(USART1);        //读取接收到的数据
    
78.                
    
79.                 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
    
80.                         {
    ' s5 N/ v" A) u) L8 X& u
81.                         if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
    
82.                                 {
    ( v( E  F; k+ P7 a4 J3 X6 A( f
83.                                 if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
    
84.                                 else USART_RX_STA|=0x8000;        //接收完成了
    - [* P& u$ e, N0 l$ C. [" q! e
85.                                 }
    
86.                         else //还没收到0X0D
    & f6 L$ c3 S8 F
87.                                 {       
    . R' m! X' b7 I" u" y1 w
88.                                 if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
    
89.                                 else
    " z: Q) @( |: V' U4 v  u' x
90.                                         {
    
91.                                         USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
    
92.                                         USART_RX_STA++;
    2 V3 S( c$ p' ]' q  u- D
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          
    
94.                                         }                 
    8 B6 V/ {, u  R/ ~
95.                                 }
      D! g6 D# \- @
96.                         }               
    8 F+ p% O; G. h: W0 g# h* d
97.                                 a=1;         
    / I, z. \$ ?& w
98.         }
    
99. #if SYSTEM_SUPPORT_OS         //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
    
100.         OSIntExit();                                                                                           
     ; j# N" N7 R- d, c
101. #endif
     - n: g" I* H$ C2 B- n& _+ d' }
102. 
       k* m; v5 h: ]. f' r1 c" m0 V
103. /******************* (C) COPYRIGHT 2012 WildFire Team *****END OF FILE************/
     ' g$ W" |9 z% U. [

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6.usart1.h程序
7 x+ v& q5 b  C, D+ Y

1. #ifndef __USART1_H
   6 S9 p5 s& N( d  ^3 ?8 B* d
2. #define        __USART1_H
   ' D+ A/ f# [2 U/ n* D$ ]1 X2 p  ?
3. #include <main.h>
   
4. #include <stdio.h>
   
5. 
   ) J- u, a4 d( _3 C' \
6. #define USART_REC_LEN                          200          //定义最大接收字节数 200
   % V- L) b* Z4 _4 f/ a. J2 T
7. #define EN_USART1_RX                         1                //使能（1）/禁止（0）串口1接收
   
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
   
9. extern u16 USART_RX_STA;                         //接收状态标记
   : [9 N' _% Y0 ?/ C4 K
10. int simple_atoi(char *source);
    
11. void USART1_Config(void);
    7 ^8 }+ t* k5 d% l
12. #endif /* __USART1_H */
    

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STM32F103中文手册：
* X% @+ @- H/ C/ ?+ ~1 w/ @9 `

" h" ]- ?# s* i1 ^2 D

% y( D; _- R: a: T0 N