前言
原来做的差速小车是基于Arduino控制的，感觉有些简单，也有些基础，Arduino方便简单的同时，可操作性感觉也少了很多，所以想将控制器换成STM32，然后将树莓派作为上位机，STM32作为下位机，通过树莓派和STM32进行通讯，实现对差速移动小车的控制，本人也是寒假期间初学STM32，也是奔着应用去的，所以对于STM32编程原理方面可能不太精通，这里偏重于记录应用层面的知识。

一、PWM调速原理
  T/ n& b$ H- n$ l% P1 j6 V直流电机驱动是最简单的，给电机通上电就能转，根据电机的公式：


可知：当提高电压时，反电势升高，进而转速升高，电压与转速大致有如图所示的关系
" @! X  Q/ I5 j1 M9 S5 p1 H+ k4 ]
* y1 _( A0 b  V2 W1 K
- G% v- i, l* ^9 f' `- W2 q! b
. L. L/ b9 t0 n; {" ^所以我们只要控制给电机通电的电压即可控制电机的转速，但是在实际的控制中，控制直流电机需要通过H桥控制电机的正反转，如图，当T1和T4二极管导通时，有粉色通路；当T2和T3二极管导通时，有蓝色通路，这样我们就可以实现弱电控制强电，通过二极管的通断来控制电机的转向。

但是这样电机通电时电压就是Us，我们如果想自由的控制Us的电压值基本是不能实现的，因为电机是接到单片机的引脚上的，引脚的供电电压值是确定的，我们就要使用控制二极管的通断时间对电机的转速进行控制，即PWM控制。
- K! O6 _. H- M0 ^& u( I
图中的D1~D4二极管为续流的作用，因为电机中有绕组，在断电后，电感的电流不能瞬时变为0，所以在断电后电流沿棕色和绿色的通路放点。

4 n+ V4 g1 O# S6 R

+ s# F2 H* R" O/ N

& ?8 O+ @+ I% @( ^ 在一个周期内，我们通过控制通电的时间就可以调控平均电压，而平均电压的高低直接控制电机的转速，通电时间/周期，就可以得到占空比，我们也就是通过控制电机的占空比来控制电机的转速的。
8 r- m4 P$ i' i5 ~
' U2 H) V- R0 n( R% I3 F6 h
  i" n2 i6 q. ^2 J9 u- R
8 l  o0 i, k5 B, l& M) L# O# f" T- k 在实际应用过程中，我们不用自己搭建H桥，而是使用电机驱动板（如：L298N）对直流电机进行驱动，L298N内搭载两个H桥电路，可以实现对两个电机的转向和转速进行控制。

" f# ?2 }" h" C, p. N  ^) k8 ^. D& w
% U; N+ n; S0 w0 l# f
' i6 K. d( m1 l! } 这是淘宝商家提供的电机驱动板控制表，将IN1~4接到单片机的引脚，我们就可以通过引脚输出PWM控制信号，对直流电机进行控制。
0 }. ~) O2 X! i: @
二、STM32编程实现
在STM32中如果想输出PWM信号，需要借助定时器，通过定时器的捕获/比较通道的PWM输出



当我们对定时器设置了预装载值arr和比较值ccr后，可以通过配置PWM模式，使定时器CNT计数值超过ccr后产生有效信号，并通过配置相应寄存器设置有效信号是1还是0，而配置PWM的输出方式，具体原理信息可以参考原子哥的视频，也可以参考中文参考手册的14.4.7内容。

# l$ e, k! ?! `
- ^# O$ C" W$ R3 L7 b9 F5 X
/ h6 N. m7 X( V) e 在程序中，我们使用库函数进行配置，配置步骤如下：
$ L/ A0 S' J# N% @* D2 I& ~. \1.使能定时器和相关外设引脚时钟 :RCC_APBxPeriphClockCmd()
2.配置IO口为复用输出模式（查手册8.1.11）配置成相应的模式（复用推挽输出）
3.初始化定时器：TIM_TimeBaseInit（）
4.初始化TIM2 Channe1234 PWM模式：TIM_OCxInit（）
5.使能OCx通道的预装载寄存器：TIM_OC1PreloadConfig（）
, i  N7 O8 A; z$ I+ g8 Z6.使能时钟：TIM_Cmd（）
$ [( o- }' d) y; s! a+ L( ], v7 I7.在主函数中配置占空比进行调速：TIM_SetCompare1（）
3 }, ~& h2 g  v: v' r
& B' ?1 k% k; S1 b5 O+ ~

1. #include "sys.h"
   0 s2 w5 n" y  M: i( p4 S
2. 
   ' K! Y) K# m1 ?% v$ w& O% r
3. /********************
   5 M; U9 f/ n. S* u
4. 功能：通用时钟2用来产生通道1234四路PWM信号
   
5. 函数：TIM2_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
   
6. 作者：K.Fire
   
7. 日期：2022.01.30
   " f2 ?; |. H% F0 N* K
8. 引脚：PA0 PA1 PA2 PA3
   
9. 参数：arr：自动重装值 psc：时钟预分频数
   & A- U) i5 y) l# W0 w
10. *****************/
    
11. 
    
12. void TIM2_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
    
13. {  
    ( F3 A: C- H$ o6 s. L1 h9 s. J
14.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
15.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    : n0 I9 X, ~% S0 R; `. Q5 f% S$ }& L
16.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
17.         
      ]8 g  i* K2 `0 o$ E- u6 W
18.         //使能GPIOA外设模块时钟  
    
19.          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   
    4 }/ {! H! O& }/ M! z
20. 
    
21.         //设置引脚为复用输出功能,输出TIM2 CH1的PWM脉冲波形        GPIOA.0
    
22.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //TIM2_CH1
    
23.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
    
24.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
25.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
26.         
    7 }3 }% h' U/ z8 {& v4 J1 _/ ?, ]
27.         //设置引脚为复用输出功能,输出TIM2 CH2的PWM脉冲波形        GPIOA.1
    
28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //TIM2_CH2
    
29.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
30.         
    
31.     //设置引脚为复用输出功能,输出TIM2 CH3的PWM脉冲波形        GPIOA.2
    ( Y, F+ Q* e0 a9 Q: w) |! ~
32.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //TIM2_CH3
    ! W8 u, D2 L9 _% v
33.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
34.         
    
35.         //设置引脚为复用输出功能,输出TIM2 CH4的PWM脉冲波形        GPIOA.3
    + X" v* E* p: r, q
36.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //TIM2_CH4
    ( }" R# \0 ~" w0 v& k6 R' ~- }
37.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
38. 
    4 O- f6 \# U/ x& O, }
39.         //使能定时器2时钟
    
40.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);        
    ' o0 j4 i1 o8 m  y+ x) N4 B8 ~& y  E
41.     //初始化TIM2
    
42.         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
    
43.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
    
44.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    
45.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    
46.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    / f" s0 D/ d1 t0 ~% S2 Z- _
47.         
    
48.         //初始化TIM2 Channe1234 PWM模式         
    # h/ U9 u- b( R2 I
49.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
    
50.          TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    8 t; l) a3 ^8 I& Y5 B- q+ M6 R
51.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
    1 j- h2 Y. T9 z1 D( m3 B. r
52.         
    
53.         TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC1
    . ^* w5 G' `  H( v# g
54.         TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC2
    2 u+ ]" u* Q: f5 e- y3 u9 q) [
55.         TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC3
    
56.         TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC4
    " H6 j0 H+ O6 L: ^/ y9 X. ]$ V
57. 
    9 c1 L+ f+ T$ s. ^/ A2 x
58.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR1上的预装载寄存器
      A+ I# C( @6 Z7 V
59.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR2上的预装载寄存器
    
60.         TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR3上的预装载寄存器
    * u) L) X- Q, [5 M7 ~+ ?7 p
61.         TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR4上的预装载寄存器
    ) r. |6 h3 o) n% ~+ G1 d
62. 
    # p2 y5 [( d! N# I
63.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIM2
    
64.         
    
65. }
    * H$ z! h2 X/ i

复制代码

总结
" S+ C! r. V! d8 b; }1 o2 k原理部分我讲的不清晰，我也是看原子哥的视频学的，大家可以通过传送门去B站看原子哥的视频，先更新PWM调速，因为这一部分我测试成功了，等我编码器来了在对编码器和蓝牙进行测试。
1 y+ [# M' D3 g* R1 [