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STM32F407ZGT6控制电机

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STMCU小助手 发布时间:2021-8-13 13:55
大概思路; G! `3 K9 U, `* Z
1.利用定时器产生可控方波(选好定时器及通道),需要注意的是设置PWM输出引脚时要将引脚复用到定时器: ]8 c3 g- T/ a
2.将电机控制引脚设置成推挽输出模式9 `/ O* ?7 ~6 ]; Q* m$ e
3.改变占空比即可改变速度, Z. w3 b% _) f
4.采用的电机驱动为TB6612,这里不做介绍
/ F9 J+ l( q7 g- o- B  f  _5.我这里用的是定时器1的通道1,2,3,4。可自行修改0 T; i  s; b) |$ Q6 _4 O# @
1.png * W4 h5 g5 @) _  W; |5 h
% s7 K1 d  H% L+ D/ a& r, J

; ?- H6 x" x; c定时器初始化- m# [- X( \7 D& m1 L& ^
定时器1初始化% w" [& ~' I/ c# y" _% h! s
  1. <font face="微软雅黑" size="3">void TIM1_PWM_Init(u32 arr,u32 psc): F7 x5 ]2 J" K" w' p, x
  2. {% m+ Z- U' }4 u0 `, r# j/ J: \
  3.         //此部分需手动修改IO口设置
    4 i. c, Y+ `1 \: N4 b7 Q& b! j( C
  4.         int ccr1=500,ccr2=500,ccr3=500,ccr4=500;
    7 i) |" `# ^, K4 k: g
  5.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;# i$ j0 S5 [: i" K6 k5 p8 j$ l7 i
  6.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    # i7 Y: x6 b" l* @% Z2 _& ^8 t
  7.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;! x+ {6 {" v7 Y; v/ a
  8.         ; i; ]3 b) Z4 w% }" u; H, N
  9.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);          //TIM1时钟使能
    3 S) u2 V4 J2 `* \7 V# V
  10.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);         //使能时钟9 k; c0 f1 L" _* S$ y( W* ~
  11.         2 V! a2 S* H7 w7 b
  12.         GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_TIM1);4 X. P1 h+ M; _1 [! j1 c' R
  13.         GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_TIM1);
    ) ?. F' H5 u0 Q4 V! v( F
  14.         GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_TIM1); //GPIOE9,E11,E13,E14复用为定时器1
    : @5 s' V9 K3 J
  15.         GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_TIM1);
    % _8 O5 E, {% y9 D+ T# o$ p
  16.        
    / E) P: Q. n# H' `9 z: B! E
  17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;           //GPIOF95 d& {' K  y. g, _( z+ c% B
  18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //复用功能% A/ e& I1 k8 Z# A, }: m2 h
  19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;        //速度100MHz
    " t. Q) b7 |. g
  20.         GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽复用输出
    " z0 n8 i+ [2 R! n; H3 R  x
  21.         GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉* b& V. q0 _5 y3 W
  22.         GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);              //初始化IO口4 {& D) k( x6 d& w8 Z- V
  23.           ! H" b0 E6 R3 A+ P" o  x
  24.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定时器分频# G0 v8 c( g0 H  i
  25.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
    : Q7 |* l2 e7 h! M3 |! X$ v
  26.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;   //自动重装载值
    ! Y* Y5 H# m. e: q/ V' _
  27.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    5 N, @, m6 W# y2 q" E  q7 l
  28.         , U% c4 Y, [+ x/ w
  29.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;0 T$ a0 d6 i9 i4 B
  30.         + e* D8 `! z  D) y: q2 z
  31.         TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化定时器1
    ' I% v$ J# W9 J
  32.        
    % n. X7 _) `8 `; K

  33. 2 H# d/ X9 I" J( c4 z4 X5 Q
  34.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2" L6 D! c+ M# Z/ W
  35.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    % o5 e* d2 \3 T: D1 L
  36. ///**************! e7 o0 L. V* a
  37.   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;//输出同相
    : \% R4 `' P! _9 E! N% p
  38.                 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;" X7 h' ]: d9 C2 B
  39.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; * r4 Z* B/ A& N, [" k
  40.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High;7 ?/ c" z; M, A: G. l
  41. / v: b; a5 D& a& B& j. y
  42. " X. t1 t, q5 _+ V
  43.   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr1; 9 z/ M% R* k4 t5 O& E
  44.         TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
    # _3 h( a# o- V: u) z' k* ?0 r
  45.        
    - B* W: ]- o2 E9 u7 ]/ ?
  46.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr2; ! @$ S; R+ g) K5 h6 k& \9 _, s2 Z
  47.         TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); - K) `& P. w" V& F
  48.   
    ( F$ S9 P' i: F; H! M
  49.   
    ( r" ?; {6 z1 l1 B1 \/ ?  r6 ?4 ~
  50.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr3;
    / t) X" v1 ]  \# ?: x
  51.         TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM1 OCx9 }6 }& y. W" q6 F3 x; O; Y, ~

  52. + r+ B$ B+ X1 Q% K6 m3 c/ _
  53.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr4; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
    9 k! b: _. n# r7 W* B" X; n
  54.         TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
    ! {, X# x, q! C  H8 j

  55.   z* O# `0 d7 n
  56.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); $ b7 Y4 W; ]: m
  57. TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
    9 N, m+ F5 D" Z( a. g# R
  58. }; K- C1 c. h% j7 F$ c/ h
  59. </font>
复制代码
) O& `8 s( c  b# l% ], t2 T) W3 n

' C1 s$ K) V( U# c高级定时器与通用定时器异同
5 u7 E) j6 Z$ p: a3 P1.采用定时器产生可控方波,高级定时器TIM1、TIM8与通用定时器配置有所不同,比通用定时器多两行代码:
- Y$ Q5 u1 F) J# J( ?7 Q/ w) ]' _1 u; D' c

4 b" M+ x( L2 c: L0 i4 W下面展示一些 内联代码片。
+ D4 [6 X, I, A4 _( ^3 O+ G& k- e  k
  1. <font face="微软雅黑" size="3">TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值- [6 U" f, x% y# {9 J* m2 m
  2. TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);//主输出使能,当使用的是通用定时器时,这句不需要</font>
复制代码
2 V& p9 ]- T8 Y) j' ^

  N! B1 B# ~+ U! d# }) P电机IO口初始化% w- a# K- y. J4 S' w; V' l
IO设置为推挽输出即可
0 U8 ]7 x  `9 J# e. g0 L6 p! y我这里用的IO为D0,D1,D2,D3,D10,D11,B14,B15
4 [$ E# \0 s4 f0 j; D(4个电机,8个IO). b, [% f+ c' K( O. h
  1. <font face="微软雅黑" size="3">void MOTOR_GPIO_Config(void)  电机控制对应IO口: W7 U2 Z4 p/ A/ x
  2. {
    , B0 _; H' S5 {2 v
  3.         /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    ; _- H6 Q! ]: K
  4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ) D# E. O% F& ?( u( m/ {1 y9 E" |

  5. , Q8 e+ \' q4 m5 [' Z
  6.         /*开启GPIOB的外设时钟*/, ~3 p9 A4 c( R& B
  7.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);
    & ^3 Y2 P( r) ~/ Y- J1 x; Z* J

  8. 9 a3 {, T6 I2 n* l. D' P+ ?2 c2 ~; J
  9.         /*选择要控制的引脚*/9 c) Q4 {* W- X: \" ]* ]) D6 y# ^
  10.     // 4个电机 ,8个IO口        ( R9 M+ p3 n, r& k" [* Z! f# ?- B1 R2 ~
  11.           GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;        + S* w! `8 f3 B, U: [) Y( ~
  12. ' O6 d* ?7 \2 L7 W$ X
  13.         /*设置引脚模式为通用推挽输出*/% ^: M: |% l  v, o7 p2 j8 _
  14.           GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;   $ w2 V1 C8 {- d+ H: a
  15. - }3 z1 u; V$ j" y' _4 M* h8 |
  16.         /*设置引脚速率为50MHz*/   / Z' X' n. {4 X' r* c  X
  17.           GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 2 @+ E2 p9 e8 S* m" f" o# {
  18. 7 L1 P: F  p3 q
  19.         /*调用库函数,初始化*/                  
    ) I% O3 V2 |, N( n/ M+ `
  20.                   GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);                 
    $ e+ w: |+ T5 G
  21.        
    6 N; N) _$ P  E% j8 F) `
  22.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
    , ~6 T9 s& P3 e6 ^" a+ B1 g. t3 q
  23.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;7 Z) N5 @" q& e( R
  24.           GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);* g3 \/ f' ~) j$ b1 Z4 N

  25. % Q$ e$ W7 g0 j, W
  26.         GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11);* A- T% N  e, ^9 C
  27.   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);& a/ T% C" ^6 {; y
  28. }# t& b& o% Z0 Z7 A! R! ?
  29. </font>
复制代码
  o* O4 l1 ~3 O5 k5 D
; ]* l7 d/ |* b& V: w1 s
改变占空比调速9 U# g* B9 ], H4 W& m
调用函数改变占空比即可改变调速8 y  w, b5 u# ?( D$ I; \
  1. <font face="微软雅黑" size="3">TIM_SetCompareN(TIMx, Compare2)</font>
复制代码
N为定时器哪个通道,x为定时器几,Compare2为自己设置的数值, D# H) ?, W; \* X
! I& n& G$ a; n$ N9 x" Y! H

: G0 D7 W5 D3 h8 ?6 l% s3 @. k; }总结
9 f8 Z4 z* s9 u+ h. [控制电机、舵机这一类模块电源最好跟其它模块电源分开,不然对其它模块工作会有影响。(比如循迹模块啥的)。控制原理已知,具体效果看实际,需进行多次试验。
" _. x! `- a" u# C& H% f
+ b% v" A/ r; I, P
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