利用STM32F103精确控制步进电机

一、用到的元器件
STM32F103C8T6
42步进电机（42SHDC4040-17B）
, h+ P; ?9 j+ y! t+ H0 I1 DTB6600电机驱动器升级版
$ I6 Q. K& }2 x* B6 u

二、42步进电机
' L8 C7 w3 z4 I7 J: o4 E7 j1.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）
（2）单拍制分配方式——状态数=相数
（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
$ j$ j7 h9 q& M# xZr：转子齿数
拍数：N=km
m:相数
" j0 c& T8 c. x4 g. ~) E7 q$ zk=1单拍制
+ W( {- ?; p2 [/ ^  ~; @; [  v! tk=2双拍制
: ?* t8 L, }; n9 b（5）转速

（6）角度细分的原理

) {& ?2 [* J( Z
( P' y- o1 D* {. E1 W/ X2 s电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。
5 w) j( Z' `- u# X# _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。
. R" h6 z, N& _' u: ?- B2. 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：
步距角 1.8°
步距角精度 ±5%
! L6 S% o4 U% T/ F9 b) z- \4 W) W相数 2相
励磁方式 混合式
- q+ o3 c" `- M6 ~9 J" W转子齿数 50
1 Y# o8 o. R" n# j, I# Q0 ^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
3 i+ z+ F, d% z  [
% ]  @' c+ o0 E% S
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。
" G7 ?, k' D  G1 E" m2 \( C/ J- V理论上步进电机转速 = 频率 * 60 /((360/T)*x)
+ L0 A( w( G0 U: e, U5 F  y
! U& ]" O0 H& B0 u1 C1 `) [8 P- _​       
# [* H! I5 B! c) S6 T- d转速单位： 转/ 分
频率单位：赫兹
x 细分倍数
T 步距角
$ C- R% w& K! Q: _- n/ M例如，在本实验中，32细分；频率72000 赫兹；步距角1.8°；套用公式72000 ∗ 60 ( ( 360 / 1.8 ) ∗ 32 ) = 112.5 \frac{72000*60}{((360/1.8)*32)}=112.5
((360/1.8)∗32)
72000∗60
​       
! \) v) b* Y- { =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。

; r# Z" c, @/ h/ u/ g' N
& y2 v/ y4 ]; `1.信号输入端
) A. K9 H0 H. [" `PUL+：脉冲信号输入正。( CP+ )
9 o* y5 P+ {9 S" k9 XPUL-：脉冲信号输入负。( CP- )
& g9 o6 y, p: r+ n1 M8 U3 w$ r& }0 BDIR+：电机正、反转控制正。
- N# i) s4 t8 b$ {' lDIR-：电机正、反转控制负。
4 |* K! I; E8 l  s& P$ hEN+：电机脱机控制正。
EN-：电机脱机控制负。

& k6 M* }1 f8 V' k2 m
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。
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
- T7 z: p( D! T' }+ v7 b( uA+：连接电机绕组A+相。
A-：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。

7 f& P- R) ]' q6 k  D- U
3.电源电压连接
VCC：电源正端“+”
GND：电源负端“-”
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.


( Y( o/ \  y. U, I) |4.拨码开关
4 q% ^8 r; G- @2 ^
( m$ E. H$ Q8 o  s# W# g电流大小设定

! i" x) b! K: H) A三、STM32F103
0 _, Q; l3 ?+ b" C  ~' A------说明：引脚部分在文章末尾有解释--------

9 ~9 c- `; Y9 X6 R' ^- L# ^
1.引脚连接
A 0——PUL+
A 3——KEY1——V3
  O& m( G! w# |7 J8 fA12——DIR+
/ {5 j# g* Q3 }7 t$ pA11——EAN+
GND——EAN- ——KEY0


2.引脚功能
A0控制电机转速
A3控制按键
9 G* p  [; ^: y  RA9
" S9 V. ^- ~' `& sA11
. @6 P) h# [: \3 ZA11控制电机是否为锁死状态
A12控制电机正反转

7 a% |5 y# [: `5 F: x
7 Z7 e2 ~( `8 Y5 M6 n3.定时器
" [# I- B! `# V8 t- V+ N0 x4 G8 n1.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。
7 r3 c/ I! @) ^2 `2 |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
! r4 g9 x1 Y" t5 B4 o4 K3.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）
+ J) ?% M( }) E2 F

设TIM2的定时周期（即重装值）为nPDTemp2,预分频值为OCPolarity2
$ a, V- u4 B+ b$ i' d TIM3的定时周期（即重装值）为nPDTemp3,预分频值为OCPolarity3,
" E" R" y. q+ D' E$ [则单片机产生一个脉冲所需要的时间为:
3 S, }8 k% ~/ j1 ?( H
; O0 C5 y! U% j​       
$ Q' G8 ~- Y0 t+ M! s. J  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

+ Y' G( Y' }5 A( j2 v- S  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。
6 ^8 y1 i" p! l; B9 h  转动速度
. [1 U( u: u' A


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。


2 e% J1 t1 {) F7 W! b! E四、程序实现
" W) r% g- \$ O( b1.main.c程序

1. #include "main.h"
   
2. #include "sys.h"
   / [- M. J& G. \5 n4 z2 o; [4 Y
3. #include "usart1.h"
   ! Y6 n1 b$ }7 `3 J# {! I
4. #include "delay.h"
   6 b4 ?* b9 @, X% |# {2 E- ]
5. #include "math.h"
   9 C9 S6 A6 R  c% ~3 w( v
6. 
   1 e, Q- x5 h% y5 v
7. u16 t;  
   
8. u16 len;                    //接收到的数据长度
   + g$ }% Q5 a. Y; o$ D5 D6 g
9. u16 times=0;
   ( i. q: D3 {  h' @
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
    . A) ~. @- `* J7 _6 g: b
12. int speed,angle;                //旋转速度，角度
    
13. int a=0;                        //判断是否接收到数据
    
14. int r,data=0;                          //用于数据转换
    
15. int type;                                //转换后的数据   
    
16. extern u16 USART_RX_STA;
    
17. 
    : D3 b% E/ n" ]6 G8 v. Y* ^. l
18. /**************************
    + H& S) l! |! Z2 m$ W
19. * 函数名：delay
    
20. * 描述  ：延时函数
    
21. * 输入  ：无
    2 i& N/ ^, g& I$ w
22. * 输出  ：无
    2 U4 j' w1 M) v0 ]& z5 P; C9 E4 F
23. * 返回值：无
    
24. ****************************/
    & q/ p0 Z% d* E! x7 I& v
25. void delay()//延时
    $ z8 Q0 ^: s1 E# \/ k7 y5 [
26. {
    - i6 G8 B( k4 R; o$ K- A
27.          int i,j;
    
28.          for(i=0;i<2000;i++)
    
29.          for(j=0;j<1000;j++);
    
30. }
    % z+ P* n0 P1 ]# N) ^
31. 
    9 y9 G! l3 r) f# F
32. /**************************
    5 D/ q+ h! t3 _; M$ a' e; N
33. * 函数名：Waiting_receptio
    
34. * 描述  ：等待串口接收数据
    
35. * 输入  ：无
    8 u4 s, e9 Z3 H
36. * 输出  ：无
    
37. * 返回值：无
    4 ~+ }4 I2 \7 u
38. ****************************/
    ; P1 ~7 U* c% f9 L) c3 S  A
39. void Waiting_reception(void)
    
40. {
    
41.         while(a==0)//等待数据发送完成
    
42.         {
    ! @, |# t- o& U9 A) V  T" Q8 b
43.                 delay_ms(100);
    0 @7 l# U1 e" m& U) g" q3 W7 v, q
44.                 if(a==1)//接收到数据
    % c) G7 w7 n0 E+ ]$ f- I
45.                 {
    1 d! w. D3 r( s/ z3 D% t) L
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;
    
51.                                 for(t=0;t<len;t++)//拷贝数据,将字符转换为十进制数
    2 [0 W; y9 }$ _( L, D' d
52.                                 {
    0 S' ]0 P- o4 n4 @
53.                                         receive_data[t]=USART_RX_BUF[t];
    ) b; D4 E$ a% m5 K
54.                                         data=(int)receive_data[t]-48;
    & Z% S) i6 q  j) R
55.                                         r=r-1;
    & L' u) Z- i0 i- e" m! t
56.                                         type=type+data*(pow(10,r));
    
57.                                 }
    ) c' R8 I* ]( F. t0 V7 N8 ~( a- b* }
58.                                 USART_RX_STA=0;
    
59.                                 a=0;
    9 K. i8 c7 D/ a1 z  j# G$ ?
60.                                 delay_ms(500);
    / r& g5 x: r+ v8 k/ j
61.                                 break;
    0 W  C& @  Y. T
62.                         }
    9 p% N( Y4 K" ~2 s- R9 |1 W# E$ S
63.                 }
    
64.         }
    
65. }
    ' g- H6 m/ Q+ w+ c; X: z
66. /**************************
    & ?+ Y# ?; _  w$ a$ q: B+ Z
67. * 函数名：KeyStates
    $ P7 J8 a8 f# b$ B* w1 l2 x
68. * 描述  ：监测按键状态
    ! D/ \0 p7 q% K
69. * 输入  ：无
    
70. * 输出  ：无
    
71. * 返回值：0/1
    0 L. J4 m, Z' {* g( v% s
72. ****************************/
    6 g+ m, \# W) ?) v$ v
73. u8 KeyStates()//按键状态
    ) q! V4 ^  p) ?7 B! A+ q' I& W3 I
74. {
    
75.         static u8 i = 0;
    
76.         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    
77.         {
    
78.                 delay();
    : ]% I* a  Z. X' e# C5 {: z0 N) W( W! i
79.                 if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
    ) R6 L2 w) m( ?9 M8 H$ M
80.                         while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0);
    
81.                         i = ~i;
    0 _0 P1 _. r  b6 r0 k/ ?( a) X# s
82.         }
    / M5 \; C& m0 r9 P
83.         return i;
    6 M: Z& B2 \3 I* ^7 F( B
84. }
    4 v; N- V7 u+ f2 |7 k
85. /****************
    ; h6 x8 R8 u2 o0 V2 C
86. * 函数名：main
    
87. * 描述  ：主函数
    
88. * 输入  ：无
    
89. * 输出  ：无
    6 w- W/ O% S4 v9 q4 j8 \$ k. k; i
90. ******************/
    
91. int main(void)
    3 b/ D) z" p7 E6 B0 ^( X) R, _
92. {
    2 q+ j# G2 ]) b1 p& k( D8 Z
93.         NVIC_Configuration();                        //中断初始化
    6 J  S1 N) n, ?+ U" j+ S. ]; e
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       
    + y2 @! Q; L+ |$ Z' p
97.         GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11);//A11置零  A11——EAN+
    
98.         GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//A12置零  A12——DIR+
    7 ]* |% x( N" X" v  L9 y/ ?
99.         while(1)
    ; O  S/ P& ]7 d: l+ v" f! S0 D
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");       
     
103.                 Waiting_reception();
     
104.                 state=type;//将接收到的数据给type
     - t/ o" k8 n- _8 {
105.                 if(type==0)//电机正转
     / r* R5 A5 A0 o# V8 E! d/ ~
106.                 {
     
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");
     ( ?% G$ ^6 t" E1 V
109.                        
     ) F% D3 Z' _! b
110. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     1 j( y) T1 y3 i- D$ L
111. 
     
112.                         part1:Waiting_reception();
     5 l* P  }; ~- G' v
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
     2 F4 Z0 R7 j6 k: B4 A; _
115.                                 else{
     
116.                                         if(speed>=15)
     
117.                                         {
     0 g% Y8 D+ I0 x
118.                                                 printf("\r\n 旋转速度>15rad/s，请重新选择旋转速度。\r\n");
     ( P. s: }/ ~) F* V+ {8 z; {0 o: k
119.                                                 goto part1;
     
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);
     ( e# }/ c9 Y1 [% \3 N/ K( l
122.                                 }
     8 k# O- M% V4 p8 m* h- i
123.        
     # @7 g5 g. E( Z& u2 n# z6 _
124. /*********************************************此模块用于配置角度参数********************************************************/               
     
125. 
     
126.                         Waiting_reception();
     
127.                         angle =type;//将接收到的数据给type
     ; S& f& E+ `6 v
128.                         for(;;)
     
129.                         {
     
130.                                 if(angle>0)//接收到的数据不是0
     9 _3 S$ s* v0 l7 c+ A* R
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);
     " _$ V8 [; i. N2 c! d. b' x
135.                                         angle=0;
     2 F4 U1 u( D; }' J
136.                                         Waiting_reception();               
     9 k) [4 r$ F% b6 }' z. J
137.                                         angle =type;                                       
     
138.                                 }else{
     % K) M' p3 P# s) P/ [% O4 ?# t
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;
       B7 ~$ P9 z9 ]
143.                                         }                                               
     
144.                                 }
     ) U' Q  f/ u' V# l
145.                         }
     9 ]. U* k' a- y3 b$ y  l
146.                 }               
     
147. /*********************************************反转模式********************************************************/               
     + K6 Q6 g+ x% q7 Q
148.                 else{
     
149.                         if(type==1)
     
150.                         {
     $ C! v* J# h% e1 r
151.                                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);//电机反转
     ) y7 v" ]9 d8 g; }
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");
     & [4 }  ^' ~/ z( r
153.                                
     # E: H9 l1 y+ R- f; R
154. /*********************************************此模块用于配置速度参数********************************************************/
     
155.                                 part2:                                Waiting_reception();
     : A5 I  C1 |2 b; Y
156.                                 speed =type;//将接收到的数据给speed
     % o: D2 v7 r' b! c0 C7 v
157.                                 if(speed==0)goto Initial_state;//如果是0则返回初始模式
     1 L* G: O9 R* q3 r+ ~& p
158.                                         else{
       g: |$ n5 G1 N$ k" A6 ^& z
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;
     
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********************************************************/               
       j7 x0 P" |9 [
166.                                 Waiting_reception();
     
167.                                 angle =type;//将接收到的数据给type
     ( @  K; z5 {( \% x' R: W3 _/ g) V
168.                                 for(;;)
     
169.                                 {
     
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
     4 C0 V& W, L  S; p. d+ K
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);
     
175.                                                 angle=0;
     
176.                                                 Waiting_reception();               
     8 d" S5 d+ S; J' Q. Z) `( M
177.                                                 angle =type;                                       
     
178.                                         }else{
     
179.                                                 if(angle==0)goto Initial_state;//返回初始状态       
     , Y8 W8 r& D3 {( X
180.                                                 else {
     3 ]; q& J" Z# w9 R/ q' B# }4 U
181.                                                         printf("\r\n 角度错误，已返回初始模式 \r\n");               
     7 P% k" I, X* ?8 h: s  ]
182.                                                         goto Initial_state;
     - }: B+ C+ i. ?& x7 m& D/ V
183.                                                 }                                                               
     : X# O9 K- m9 p) U( P0 B
184.                                         }
     
185.                                 }
     
186. /****************************************************************************************************************************/                                       
     
187.                 }else{//if(a!=0)&(a!=1)
     4 f% \! e6 a, b4 r! A9 I  @
188.                         type=NULL;
     " ?9 Y; u+ a' X$ y: v; U- N
189.                         printf("\r\n 输入无效 \r\n");
     
190.                         goto Initial_state;//返回初始状态
     
191.                         }
     
192.                 }
     
193.         }
     % G& L3 Q2 `: B" @; x
194. }
     

复制代码

2.main.h程序

1. #ifndef _MAIN_H
   
2. #define        _MAIN_H
   ( H. B5 h7 K7 c$ ?
3. #include <stm32f10x.h>
   
4. #include <usart1.h>
   : {: C2 G( t. x: s
5. #include <misc.h>
   
6. #include <nvic.h>
   0 M5 S) _% ]" e7 G- S; k
7. #include <stdio.h>
   ! Z! ^2 _2 F: W/ k8 b9 C# j& E$ r! x7 B
8. #include "stm32f10x_tim.h"
   
9. #include "timer.h"
   
10. #endif
    7 E: W% ^, s0 @4 w# {' h

复制代码

3.time.c程序
/ D1 p" R. j# [7 U/ i

1. #include "timer.h"
   
2. /**************************
   4 }6 z  V$ H4 K& c# F
3. * 函数名：GPIO_Config
   
4. * 描述  ：无
   ' Y" B# I* E6 m4 C  Y4 n
5. * 输入  ：无
   5 P  A( _1 m. e" Y" a$ q
6. * 输出  ：无
   5 H4 S2 Y& B9 B
7. * 调用  ：主函数
   
8. * 返回值：无
   ' V5 W. O, R% s1 g# m8 E/ t% @
9. ****************************/
   
10. void GPIO_Config(void)
    3 d; x. c5 T9 L1 ]1 I+ Y
11. {
    
12.                 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    1 ~' l/ {, X# b5 @
13.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); //使能IOA
    ; u( K# Q& e! h% _' n( ?
14.                 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能TIM2，TIM3
    
15.                
    5 Q# d7 X+ N, Y. k* y
16.             /* Timer2 Channel 1, PA0 */
    
17.             GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_0;
    0 _9 [/ |% j& B
18.             GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用输出
    
19.             GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
20.             GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
21.                  
    ; ]# J: q. `; W; a
22.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
    , f; _& N: H3 G: l3 ?
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
    2 f$ h& Q( F  x  G' d8 E$ v
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
    # N) p! A$ d+ F# L( G4 y: X
27.                 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    & E. C  |+ m0 I! b" ]& M- B
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.        
    
31.          
    7 Q- u5 `3 d' e1 g9 f2 \; C
32.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    " r5 `. V9 P7 r; ^1 W
33.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;         //通用推挽输出模式
    7 J, `7 ?- V' e% D1 g2 F
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);                   //
    % o4 |2 ?, G. [5 n+ y: O$ @
36.                
    
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
    : |/ F* d7 ?# V1 q% o
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);                   //
    % y6 _9 O: h2 M- t1 A+ Q" u
42.                 GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭        使能
    * f& I5 X+ l# o
43.                
    
44.                 //GPIO_ResetBits  GPIO_SetBits
    0 P" m# X- z, [. ?( k3 A
45. }
    
46. 
    
47. //================================================================================
    
48. /**************************
    
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
    
52. * 输出  ：无
    & d4 H( P% p, b! ?3 u. }
53. * 调用  ：主函数
    
54. * 返回值：无
    
55. ****************************/
    : t: h# g, s' ^- E4 `
56. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency, u32 pulse)
    
57. {
    
58.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    5 A: ]# \2 N0 \9 X) p5 R; L
59.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    
60.        
    
61.         u16 nPDTemp ;
    
62.         u16 pulse_number;
    6 u0 r* {% \3 r+ c5 u+ P0 @0 Z' S
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)
    6 i/ J$ o2 \2 U5 i" e
67.        
    
68.         // 时基配置：配置PWM输出定时器——TIM2
    
69.         /* Time base configuration */
    % t; C8 X0 @3 v1 r
70.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = nPDTemp; //定时周期为nPDTemp
    ! R+ z8 o0 B  u% c! c
71.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 999; //预分频值1000，即f=72khz
    
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
    2 T* ~: l$ B1 j9 J4 V
75.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    8 ]4 q; W- U: H3 K' n
76.        
    
77.         // 输出配置：配置PWM输出定时器——TIM2
    
78.         /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */   
    3 w: y) ?1 n- Y. k. [
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
    
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
    9 w" [$ l9 f' X3 I/ C8 y  Z+ F
84.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); //使能 TIMx 在 CCR1 上的预装载寄存器
    $ C; X; a$ D! H3 I* O/ ]  @
85.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //使能或者失能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器
    
86.        
    ! f1 A7 k$ s$ s6 X3 N" G: }
87.         // 时基配置：配置脉冲计数寄存器——TIM3
    ) P' O8 D4 a* Q& g1 `- I5 X
88.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = pulse_number;      //0x1900是360°;//改变给电机的脉冲个数                     
    
89.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    ( A9 h6 Q$ n2 F' d$ b( R
90.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    9 m1 d* x' Z- @+ Y$ F
91.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
92.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    
93.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
    " {* K# {' f) `, [! l+ |
94.         // 输出配置：配置输出比较非主动模式定时器——TIM3
    / I2 S6 ?6 U" n1 q+ Q
95.         // Output Compare Active Mode configuration: Channel1
    / B7 x9 Q( K# }" y
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)      
    + V9 y+ ?9 y$ o  s  A
97.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
98.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    * @1 c% D7 i# P8 q& y
99.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0xFFFF; // 这里的配置值意义不大   
    
100.         TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
     , b" @0 u+ ~( W0 h* b
101. 
     ! v/ Z, x5 c5 N2 x7 E- B8 ^( Y# |
102.         // 配置TIM2为主定时器
     3 n$ L& a+ E! b0 J$ v  {
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  
     
106.         TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update); //使用更新事件作为触发输出
     0 D7 e" _- m: x; K' Z( f* t9 o
107.        
     * A& I3 C' j' [2 J* |. o
108.         // 配置TIM3为从定时器
     
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
     - @4 E6 M" P( F" n
111.         TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_ITR1); //选择 TIM3 输入触发源    TIM_TS_ITR1-TIM 内部触发 1
     3 {3 X% ]. H# h- b/ g
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
     5 p  b* C# y+ n/ _5 o
113.         TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE); //使能TIM3     TIM 捕获/比较 1 中断源          
     7 c- m5 |9 O5 ^& G! i  l7 R
114.        
     
115.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     
116.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     & d: {" S! n, M- H/ ^
117. }
     - V6 o! s: Y3 S
118. 
     " \; n5 V5 a7 V7 I2 u6 Y# D
119. /****************************************************
     - H- D& k$ G$ D+ O; x& Q
120. * 函数名：Output_Pulse
     
121. * 描述  ：无
     ! ~3 h4 ]& L5 Z# S6 v- v, q; V& t
122. * 输入  ：无
     8 \$ ?  j2 W- G1 x2 }" a; N
123. * 输出  ：无
     
124. * 返回值：无
     7 l4 R- R! v& h: S( l' [2 p, e+ b  u
125. ******************************************************/
     3 K7 q: T( C( T
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
     1 J2 G0 k0 q  |) p- ]" r3 I
129.                 TIM3->CCR1 = Num;
     
130.                 TIM3->CNT = 0;
     # n& p4 z' U) o; b
131.                 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     
132.                 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE);
       w' n3 P( f* M0 F9 S" T! S
133.                 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
     ) _! i0 h* e! d/ W$ v
134. }
     $ d6 Q( C4 z/ N
135. 
     
136. /****************************************************
     5 X7 ?+ R+ v: q% g% n" |
137. * 函数名：angle_set
     0 r6 n+ Y$ X1 v# \. D
138. * 描述  ：无
     
139. * 输入  ：无
     
140. * 输出  ：无
     
141. * 返回值：无
     
142. ******************************************************/
     ) B. o$ Y8 I" G8 q+ A" }" k* N
143. void angle_set(u8 dir,u8 angle)
     . Y  S7 n4 I7 h8 _
144. {
     
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
     
147.         else
     . H/ f* b: N. |  r5 f2 m
148.                                 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//指定引脚输出低电平，此时灯全灭，方向
     
149.        
     
150.         Output_Pulse(angle*6400);
     ! Y6 R& }( v% \) L/ c3 C7 r
151. }
     

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4.time.h程序
: V% j! L$ [/ Y

1. #ifndef __TIMER_H
   
2. #define        __TIMER_H
   * y3 }5 y; S9 T
3. #include "main.h"
   & a# b. c' I  |9 g, i+ d, L; D
4. extern unsigned char Flag;
   # \3 S  V. I) e# Y7 }9 t
5. extern unsigned char TIM2_Pulse_TIM3_Counter_OK;
   
6. void GPIO_Config(void);
   
7. void TIM2_Master__TIM3_Slave_Configuration(u32 PulseFrequency,u32 pulse);
   
8. void Frequence_Setting(u32 PulseFrequency);
   4 n5 @7 \+ c% R3 S1 g
9. void Output_Pulse(u16 Num);
   , A9 U' g0 k5 t& a# h4 W. n' K6 ~
10. void angle_set(u8 dir,u8 angle);
    
11. #endif
    # G+ O# F! j4 T3 I$ m! ]

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5.usart1.c程序

1. #include <main.h>
   
2. #include <usart1.h>
   ( H/ ^, j" y% r/ S9 x( b
3. #include <string.h>
   
4. #include <math.h>
   
5. 
   7 e; K" r! j* }9 t/ C6 M) E2 m* ~
6. /******************************************************
   9 G; z5 R# ^6 [: w; Y7 R% _
7. * 函数名：USART1_Config
   
8. * 描述  ：USART1 GPIO 配置,工作模式配置
   / i6 q2 `+ h: t: ~2 E
9. * 输入  ：无
   
10. * 输出  : 无
    
11. * 调用  ：外部调用
    
12. ***************************************************** */
    
13. void USART1_Config(void)
    7 f) }- B) \! r) L+ H% f+ q
14. {
    / X# u! {% b1 J) p& e9 z
15.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    9 z/ M+ p! P7 H) q0 p) h9 I
16.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    
17.        
    
18.         /* config USART1 clock */
    
19.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    6 Q' W. S5 W9 V, ~
20.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
21. 
    
22.         /* USART1 GPIO config */
    
23.         /* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */
    7 b7 i- M& k6 K
24.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    0 G6 G6 J! B5 `- ~& ?5 [* G
25.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    2 J/ B1 O; ]1 l8 ^
27.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);   
    
28.         /* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
    
29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    7 N, |, H- H2 G7 H& D
30.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    
31.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
32.        
    
33.         /* USART1 mode config */
    ' B9 z, c7 V/ Y% o3 A
34.         USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    
35.         USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    
36.         USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
37.         USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    ! X- t, }# ?7 J8 P
38.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    
39.         USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    
40.         USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    , i) A6 f) w0 Q1 Y& X5 C
41.         USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    
42.        
    
43.         USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    
44. }
    
45. 
    
46. /******************************************************
    
47. * 函数名：fputc
    
48. * 描述  ：重定向c库函数printf到USART1
    3 H# U9 ?6 ^0 I+ W5 v2 Z7 i* H. S  l
49. * 输入  ：无
    
50. * 输出  ：无
    
51. * 调用  ：由printf调用
    
52. ***************************************************** */
    
53. int fputc(int ch, FILE *f)
    
54. {
    / }0 |, z9 ~3 t1 Z' _/ t1 m) f
55.         /* 将Printf内容发往串口 */
    & @  n  ^. s9 a, c: Z
56.         USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    0 ~! I+ H- \9 l/ R  S
57.         while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
    
58.        
    & }% r# B. I6 a$ {2 w! B1 I
59.         return (ch);
    0 q0 C  i- `2 E; X7 V& o
60. }
    ! M( `0 l9 i6 ]  u7 q# h
61. 
    
62. /*-------------------------------------------------------------------------------*/
    ( G. A5 S3 w/ v# c
63. /******************************************************
    
64. * 函数名：USART1_IRQHandler
    ! [% P$ L/ Y8 N3 D
65. * 描述  ：USART1中断服务函数
    
66. * 输入  ：无
    " e2 H' |# A% u( Q
67. * 输出  ：无
    + b/ h% P8 P, |8 z5 x/ Z
68. * 调用  ：中断调用
    
69. ***************************************************** */
    , l3 n9 v& r  z1 J4 T, ]- x
70. u8 Res;
    
71. extern int a;
    
72. u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记         
    $ [- h" j6 B/ b) f6 V1 Y/ [, ]# _
73. u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
    9 A  {/ \8 `. v# ]
74. void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
    
75.         {
    
76.                
    
77.                 Res =USART_ReceiveData(USART1);        //读取接收到的数据
    0 X9 _- A; g. O2 T% T8 [" s+ e
78.                
    
79.                 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
    - ^, ^7 X/ B( U8 P. D
80.                         {
    
81.                         if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
    2 \8 @; O5 y: F' |1 h" Q
82.                                 {
    
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
    / I$ u/ d. \# W3 e! x/ T) P
85.                                 }
    - C- Q$ [8 S! Y5 E7 @: P$ G
86.                         else //还没收到0X0D
    ( `; W5 k& J) U9 ]
87.                                 {       
    
88.                                 if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
    9 J# S% g' W2 ?! {
89.                                 else
    
90.                                         {
    
91.                                         USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
    : D' H4 A1 k- |" ^
92.                                         USART_RX_STA++;
    * |" K- G* v2 E+ t) m
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.                                         }                 
    9 F8 I# M( Z  i- l8 t- L
95.                                 }
    * m" w. m1 V5 ^2 \$ G2 a
96.                         }               
    
97.                                 a=1;         
    / ^' q& C3 u1 w9 Q; \# m+ H
98.         }
    - F/ U+ V, `( Z5 ?8 {: |
99. #if SYSTEM_SUPPORT_OS         //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
    ; h, a) B8 l) i) P8 q% }# B
100.         OSIntExit();                                                                                           
       t  V* P- T$ n! K$ p
101. #endif
     / r" \! O, z& q0 F/ V; p& ^& s6 u. B
102. 
     
103. /******************* (C) COPYRIGHT 2012 WildFire Team *****END OF FILE************/
     9 l2 G3 y! v2 `9 @/ d

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6.usart1.h程序
- i  o( y9 N  W

1. #ifndef __USART1_H
     j$ r# v) p8 F0 b9 ]
2. #define        __USART1_H
   
3. #include <main.h>
   
4. #include <stdio.h>
   
5. 
   
6. #define USART_REC_LEN                          200          //定义最大接收字节数 200
   
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
   # l. i' M* e9 w) h  e$ j9 y
9. extern u16 USART_RX_STA;                         //接收状态标记
   + S9 h* z1 t+ Q: ?# k2 _
10. int simple_atoi(char *source);
    + j1 [8 J! k) T
11. void USART1_Config(void);
    0 m3 O1 ]6 _6 Q; n; j* M% Y3 M: ]
12. #endif /* __USART1_H */
    1 r+ O5 H  E1 ~" V

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源码：
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2021-6-25 13:20 上传

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: c3 S4 e; w; ~1 \STM32F103中文手册：


, |* O" w) n+ L" ^% C
, i* w! s7 A6 R/ _) R4 ^, M# b4 x