今天给大家介绍的的一个项目基于STM32超声波避障小车。

# A- f) f2 ]* b$ }# t9 m5 m" w

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处理器电路设计

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单片机是系统的CPU，是系统稳定、正常运行的重要前提，以下为单片机选型的两种方案：

（1）传统的8位单片机，是通过超大规模集成电路对其进行集成为一个独立芯片的控制器。内部组件包括CPU、随机存储器、只读存储器、I/O接口、中断系统、计时器、串口通讯、数模转换等。STC89C52单片机是最常见的51单片机，但是资源较少，精确度低，处理速度相比STM32单片机差很多。

（2）使用目前市面上最常见的STM32单片机，STM32系列单片机可分为ARMCortex-M3内核体系结构的不同应用领域。它可分为STM32F1系列和STM32F4系列，STM32F1系列单片机时钟频率最高可达72米，在同一产品中性能最好。单片机的基本处理速度为36米，16位单片机的性能也很好。微晶片的内建快闪记忆体相当大，范围从32kb到512kb，可视需要选择。单个设备的功耗非常低，仅360mA，32位单片机产品的功耗最低，每兆赫只有0.5安培。特别值得一提的是，内接单晶片汇流排是一种Harvard架构，可执行速度高达1.25 DMIPS/MHz的指令。此芯片越来越多地被用作主要控制器。

   通过对单片机的资源和处理时间的速度我们采用选择STM32103C8T6为本系统主控芯片，程序下载是只需要一个JLINK就可以轻松完成。控制器模块电路如下所示：

- ~$ X: U' W+ D8 P, k5 q7 v- I* L# |' N

7 C$ T2 Y! ?, T5 O

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电源模块设计

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本设计采用锂电池供电, 模块的供电电压一般都为5V，同时超声波模块需要较大的电流才能正常工作，所以在降压的基础上也要保证足够大的输出电流。本设计采用可调输出版本，模块的输入电压范围广，输出电压在1.25V-35V内可调，电压转换效率高，输出纹波小。降压电路如下所示：

8 G' [' w6 z5 p% R* h' g3 n: I

! S- M3 \  ^# F2 i

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电机驱动模块设计

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要完成转向是能够利用单片机实现的，然而单片机I0的带负载能力弱，因此我们选择了大功率放大器件TB6612FNG。TB6612FNG是采用MOSFET-H桥结构的双通道大电流电路输出，可以控制2个电机的驱动。相比普通的电机驱动，外围电路非常简单，只需要一个芯片和一个钽电容进行PWM输出滤波，系统尺寸小。PWM信号输入频率范围广，轻松满足本设计的需求。

   

电机驱动引脚表

1. 1控制芯片:TB6612
   
2. 2控制芯片数量:2
   
3. 3    1号TB6612引脚分配：
   
4. 4     VM         PWMA--------->TIM1_CH1(PA8)
   
5. 5     VCC        AIN2--------->GPIOB_12
   
6. 6     GND        AIN1--------->GPIOB_13
   " b9 ~0 S( r+ @# M; f
7. 7     AO1        STBY--------->GPIOB_14
   8 _) o* P% B  b. v3 x! U1 f3 V. a8 v
8. 8     AO2        BIN1--------->GPIOB_15
   . ^1 |( x* s' M" c# K, z( G% c
9. 9     BO2        BIN2--------->GPIOA_12
   / h% `% S. X- q. E' @- a! {- m
10. 10     BO1        PWMB--------->TIM1_CH2(PA9)
    
11. 11     GND        GND
    
12. 12    2号TB6612引脚分配：
    
13. 13     VM         PWMA--------->TIM1_CH3(PA10)
    2 N8 K0 F2 w" v7 w6 H( H9 ~5 q
14. 14     VCC        AIN2--------->GPIOB_5
    & c5 M# o4 t$ E( ]4 p/ v
15. 15     GND        AIN1--------->GPIOB_6
    9 M. |0 O" Z# K, h% u
16. 16     AO1        STBY--------->GPIOB_7
    
17. 17     AO2        BIN1--------->GPIOB_8
    : X7 ^% a3 |" D$ {3 j
18. 18     BO2        BIN2--------->GPIOA_9
    
19. 19     BO1        PWMB--------->TIM1_CH4(PA11)
    & C" S& m; L: A/ D( d/ J; _
20. 20     GND        GND
    
21. 21真值表
    
22. 22     AIN1   0     1     0     1
    
23. 23     AIN2   0     0     1     1
    
24. 24     BIN1   0     1     0     1
    : N6 c  |$ `$ l4 ?' N
25. 25     BIN2   0     0     1     1
    : z9 n& h" E/ C" g- r
26. 26           停止  正转  反转  刹车

复制代码

  q2 h6 ~5 u: @: w. t8 e. V

电机所用到的定时器配置

1. 1//初始化TIMX,设置TIMx的ARR,PSC
   
2. 2//arr：自动重装载初值，psc为预分频值，两者配合控制定时器时钟的周期
   
3. 3//定时器选择TIM1
   
4. 4static void TB6612_ADVANCE_TIM1_Mode_Config(TIM_TypeDef* TIMx,uint16_t arr,uint16_t psc,uint16_t duty)
   
5. 5{
   
6. 6    //-----------------时基结构体初始化-------------------------/
   - u# g% ]' f1 `+ P
7. 7    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeStructure;
   ; w  K( M* D; I* J6 U
8. 8    /*开启定时器1时钟，即内部时钟CK_INT=72M*/
   
9. 9    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
   $ T# c$ D0 l; F$ R7 a9 N! E
10. 10    TIM_DeInit(TIMx);
    * R% R( V! f1 p
11. 11    /*内部时钟作为计数器时钟，72MHZ*/
    ; ^. r! o: ~# i1 D% L
12. 12    TIM_InternalClockConfig(TIMx);
    / m  h8 `# ^# _2 w7 e7 J$ r/ J
13. 13    /*自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断*/
    ' e. u+ F4 S: A/ W( F, D( i
14. 14    TIM_TimeStructure.TIM_Period=arr;
    
15. 15    /*时钟预分频系数为71，则驱动计数器的时钟CK_CNT=CK_INT/(71+1)=1MHZ*/
    
16. 16    TIM_TimeStructure.TIM_Prescaler=psc-1;
    
17. 17    /*设置时钟分割，TIM_CKD_DIV1=0，PWM波不延时*/
    8 Z  c) q  B# y
18. 18    TIM_TimeStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    
19. 19    /*向上计数模式*/
    1 V6 D$ d. \' n1 `! C( V( d2 ~
20. 20    TIM_TimeStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    6 A% b# P: S+ k, k" E
21. 21    /*重复计数器*/
    & \3 u' W: O& _, P- v5 P
22. 22    TIM_TimeStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
    
23. 23    /*初始化定时器*/
    
24. 24    TIM_TimeBaseInit(TIMx,&TIM_TimeStructure);
    
25. 25    /*使能ARR预装载寄存器(影子寄存器)*/
    
26. 26    TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE);
    
27. 27    //-----------------输出比较结构体初始化-----------------------/
    
28. 28    TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;
    
29. 29    /*PWM模式设置，设置为PWM模式1*/
    2 [& B! W; }( U! l: w5 F
30. 30    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
    + b$ Z( @- l: I, \4 Q9 @  G4 O
31. 31    /*PWM输出使能相应的IO口输出信号*/
    
32. 32    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
    2 Y% {% W8 J( Q% n8 \, E* I/ @; T% P! q
33. 33    /*设置占空比大小,CCR1[15:0]: 捕获/比较通道1的值,若CC1通道配置为输出：CCR1包含了装入当前捕获/比较1寄存器的值(预装载值)。*/
    ) K) n* S2 _( p5 p6 i$ K* @
34. 34    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=duty;
    
35. 35    /*输出通道电平极性设置*/
    
36. 36    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
    8 I  v6 G( R0 x. r& ]. O
37. 37    /*初始化输出比较参数*/
    
38. 38    TIM_OC1Init(TIMx,&TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1 通道1
    4 r2 e) J1 n/ r$ s+ Q& d7 g
39. 39    TIM_OC2Init(TIMx,&TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1 通道2
    
40. 40    TIM_OC3Init(TIMx,&TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1 通道3
    
41. 41    TIM_OC4Init(TIMx,&TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1 通道4
    
42. 42    /*自动重装载*/
    9 E/ B0 @6 m5 E6 x" s, d
43. 43    TIM_OC1PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
    
44. 44    TIM_OC2PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
    4 Y( h* c+ Q: v/ }/ m$ s
45. 45    TIM_OC3PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
    
46. 46    TIM_OC4PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
    2 j$ E, y+ X8 A3 ]4 G' D8 q% @) h
47. 47    /*使能计数器*/
    
48. 48    TIM_Cmd(TIMx,ENABLE);
      @: E  }; I- f
49. 49    /*主输出使能,如果设置了相应的使能位(TIMx_CCER寄存器的CCxE、CCxNE位)，则开启OC和OCN输出。*/
    ( @  j9 p) A' e$ d
50. 50    TIM_CtrlPWMOutputs(TIMx,ENABLE);   
    , Z# _, E1 f' I5 C( G/ `! E
51. 51}
    
52. 52//高级定时器输出通道初始化函数
    3 T6 |7 |: o4 ?' i7 q$ L
53. 53static void TB6612_ADVANCE_TIM_Gpio_Config()
    ( M5 w3 `$ D7 I2 N0 b. \) W4 V
54. 54{
    ! b: p3 b( l/ r, \/ g- }& F
55. 55    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    ) r( |: D9 q+ \! ~% i
56. 56    /*----------通道1配置--------------*/
    
57. 57    /*定时器1输出比较通道*/
    
58. 58    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
59. 59    /*配置为复用推挽输出*/
    
60. 60    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    
61. 61    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
    5 {' ^  u2 Q' }, G) t/ ?
62. 62    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    5 s2 x% Z, P& s
63. 63    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    0 ?" u5 B( E$ v! p  G6 T
64. 64    /*-----------通道二配置-------------*/
    
65. 65    /*定时器1输出比较通道*/
    
66. 66    /*配置为复用推挽输出*/
    9 e# V5 e# X4 ~% [6 O
67. 67    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    
68. 68    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;
    
69. 69    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
      y- d7 }( R3 ^2 l
70. 70    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    
71. 71     /*-----------通道三配置-------------*/
    2 ^4 H% A5 l  x2 L: p
72. 72    /*定时器1输出比较通道*/
    
73. 73    /*配置为复用推挽输出*/
    + G- I- a3 }" I# k0 c+ _
74. 74    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    
75. 75    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
    + L+ e5 S' Q. z4 t
76. 76    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    
77. 77    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    
78. 78     /*-----------通道四配置-------------*/
    2 q! k4 d* X/ l% v& ~. s) a
79. 79    /*定时器1输出比较通道*/
    
80. 80    /*配置为复用推挽输出*/
    4 A4 K+ E1 }" w) n9 Z$ o
81. 81    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    8 S2 \' s: @/ O  p" D6 k+ E5 G
82. 82    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
    ! C) K; Z! ?: K1 ]  C* ^
83. 83    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    8 l" n' d! D3 {* f* c; m! t  [
84. 84    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    ! A1 V9 A% Y' W0 R" y
85. 85}

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4 X: h7 d' ?: l

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超声波模块

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采用HC-SR04超声波模块，该芯片具有较高的集成度以及良好的稳定性，测度距离十分精确，十分稳定。供电电压为DC5V供电电流小于10mA，探测距离为0.010m-3.5m一共有四个引脚VCC(DC5V)、Triger（发射端）、Echo（接收端）、GND（地）。HC-SR04实物图如下：

4 `1 i% B2 b% V  K4 S' d+ m

该模块是利用单片机的IO触发电平测距，单片机内部利用普通定时器产生一个高电平信号之后，超声波就可以自主发送频率为40khz的方波，然后等待信号的返回；若有信号返回，单片机IO口就立刻输出一高电平，利用高电平产生的时间可以计算小车与障碍物的距离。最终距离就是高电平持续时间乘以声音在空气中传播的速度再除以2，可以反复测量距离。

  在程序开始首先初始化超声波，利用定时器并设置时基的自动重装载初值1000，psc为预分频值72，这样的话我们产生一次中断的时间是1ms，并设置抢占优先级0，子优先级3。HC_SR04_Echo引脚接收到高电平，打开定时器，且每1ms进入一次中断。在测量时首先让Trig发送一个大于10us的高电平，然后拉高HC_SR04_Trig，当Echo为0时打开定时器计时，当Echo为1时关闭定时器，通过公式计算距离。

模块工作原理：
(1)单片机触发引脚，输出高电平信号；
6 e  d1 p: h: n2 z(2)模块发送端自动发送特定频率的方波；
(3)如果有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波的发射时长；
+ g0 {; H3 m" M( f0 z  m2 k(4)测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。

注意：在硬件操作上需要首先让模块地端先连接，否则会影响模块工作。测距时，被测物体的摆放不能太过于杂乱，否则会影响测试结果。

  }9 ?9 k$ `! Q3 {1 v( \超声波重要代码（可参考）

1. 1/* 获取接收到的高电平的时间（us*/
   6 w5 j9 d8 v- Q. W! g. A7 L  ~" q
2. 2uint32_t Get_HC_SR04_Time(void)
   % y2 ]( U. e5 K  k! ^3 G
3. 3{
   / H4 e' ]6 O9 {* ^1 n2 [' m4 p
4. 4    uint32_t t=0;
   
5. 5    t=Acoustic_Distance_Count*1000;//us
   # @3 V2 k& o! X: |6 i1 ?9 c
6. 6    t+=TIM_GetCounter(TIM2);//获取us
   8 I" f9 G) }9 z8 }1 v* m
7. 7    TIM2->CNT =0;
   * M' G- e) N* }3 g) d  h
8. 8    Acoustic_Distance_Count=0;
   ( S0 i' V8 c+ A$ @, R+ a, N
9. 9    Systic_Delay_us(100);
   
10. 10    return t;
    
11. 11}
    
12. 12/*获取距离*/
    ( T- |3 M2 j* z  n8 K( `& t5 Z0 C
13. 13void Get_HC_SR04_Distance(void)
    
14. 14{
    ' A2 ?) u; k4 O  `  e1 h! O& [+ ]
15. 15    static uint16_t count=0;
    & b" f1 n+ H: M8 u% p8 p1 d6 Y
16. 16    switch(count)
    
17. 17    {
    
18. 18        case 1:
    
19. 19        {
    
20. 20            GPIO_SetBits(Acoustic_Port,HC_SR04_Trig);//Trig发送一个大于10us的高电平
    + b  i5 m6 s6 Q. S0 k* j
21. 21        }break;
    9 p2 E. r  H" @4 H% ^! N
22. 22
    2 I6 S8 ~; A2 ?8 a6 S; Q
23. 23        case 15:
    4 h) x* U+ h1 F3 u9 V6 A# d
24. 24        {
    . k, U( b. q# R9 p) Y: y! f, G
25. 25            count=0;
    9 W. ?! p# }& K9 |% o5 G
26. 26            GPIO_ResetBits(Acoustic_Port,HC_SR04_Trig);
    * W! N( _4 ^+ E* F
27. 27            while(GPIO_ReadInputDataBit(Acoustic_Port,HC_SR04_Echo)==0);//当Echo为0时打开定时器 计时
    
28. 28            Open_Tim2();
    
29. 29            while(GPIO_ReadInputDataBit(Acoustic_Port,HC_SR04_Echo)==1);//当Echo为0时打开定时器 计时
    - D" Q0 x* ]4 g0 N  c( |
30. 30            Close_Tim2();
    # G) T8 J; R. K1 d, v
31. 31            HC_SR04_Distance=(float)(Get_HC_SR04_Time()/5.78);
    6 l3 j& E4 l- d6 O, l1 v' y9 j, g
32. 32
    0 C: }9 O* K5 I2 `9 Z- q5 `
33. 33        }break;
    , r; i! k% Z7 K$ q3 I+ a$ M  H
34. 34        default:break;
    
35. 35    }
    ; ?, i5 [* M! |' M5 U/ G2 S
36. 36    count++;
    
37. 37}

复制代码

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舵机模块

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本系统使用的是SG90型号的舵机，舵机是一种常见的角度驱动器，本系统需要判断不同位置的障碍物可以且对转向的力度小。舵机可以理解为方向盘称，方向盘是一个常见的名字。它实际上是一个伺服马达。舵机实物图如下：

# h3 q8 {0 u' N) N: |/ D3 `

舵机模块接口简单，舵机模块只有三个引脚。分别引引出了三根线左右两边是电源正负接口线，中间一根是PWM信号线直接连接单片机的控制引脚。通过控制单片机的引脚输出的脉冲宽度进而控制舵机旋转的角度。舵机每增加0.1ms 舵机对应增加9度。

0.5ms---------0

1.0ms---------45  

1.5ms---------90

2.0ms---------135

2.5ms-----------180

   20ms的时基脉冲，如果想让舵机转90度，就应该发生一个高电平持续时间为1.5ms，周期为20ms的方波，duty=1.5/20=7.5%。在这里设置定时器自动重装载寄存器arr的值为1000，所以当占空比为百分之75是，在程序中就要设置占空比为75/1000=7.5%， 这就是具体的算法。

舵机重要代码（可参考）

1. 1/**PWM引脚初始化*/
   
2. 2static void SERVO_Gpio_Init(void)
   
3. 3{
   % g7 Y0 H, }& m6 L. t
4. 4    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
   . x/ I3 P. Q9 ~% x  y* P+ }0 z
5. 5    /*----------通道2配置--------------*/
   
6. 6    /*定时器3输出比较通道*/
   0 ?& }7 [7 \9 e3 \, d
7. 7    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
   8 l/ V7 p5 Q" `2 [
8. 8    /*配置为复用推挽输出*/
   
9. 9    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
   
10. 10    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
    ( {* C5 x; L7 X
11. 11    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    
12. 12    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    * C: r& k  w4 M6 P& I
13. 13}
    
14. 14//定时器3初始化，设置TIMx的ARR,PSC
    
15. 15//arr：自动重装载初值，psc为预分频值，两者配合控制定时器时钟的周期
    
16. 16static void SERVO_TIM_Config(TIM_TypeDef* TIMx,uint16_t arr,uint16_t psc,uint16_t duty)
    
17. 17{
    
18. 18    //-----------------时基结构体初始化-------------------------/
    7 s8 O+ V7 x+ Q/ x6 O4 a& S
19. 19    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeStructure;
    / K  q$ d7 Z: _! u" Y
20. 20    /*开启定时器3时钟，即内部时钟CK_INT=72M*/
    
21. 21    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    
22. 22    TIM_DeInit(TIMx);
    
23. 23    /*内部时钟作为计数器时钟，72MHZ*/
    8 B0 q9 X# Q8 b: a
24. 24    TIM_InternalClockConfig(TIMx);
    7 s, T& a, _4 K! ]5 A( G9 `6 s7 _
25. 25    /*自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断*/
    
26. 26    TIM_TimeStructure.TIM_Period=arr;//1000 当定时器从0计数到999，即1000次，为一个定时周期
    
27. 27    /*时钟预分频系数为71，则驱动计数器的时钟CK_CNT=CK_INT/(1440-1+1)=0.05MHZ*/
    . {/ z: M+ Y- y% n. g
28. 28    TIM_TimeStructure.TIM_Prescaler=psc-1;;//1400  //即定时器的频率为5KHZ   
    # c, A0 Y' w' o& F& ?. l7 g
29. 29    /*设置时钟分割，TIM_CKD_DIV1=0，PWM波不延时*/
    ! L" N* S1 f8 R; j
30. 30    TIM_TimeStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    ; H3 f5 A/ [' k
31. 31    /*向上计数模式*/
    & C3 {( k# X6 g) V' x
32. 32    TIM_TimeStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    . U& ]% T- T$ v5 h" b
33. 33    /*重复计数器*/
    1 j- U" B' s  B# Y- z- y
34. 34    TIM_TimeStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
    1 T( }9 P0 F, A' ?: U+ P
35. 35        /*初始化定时器*/
    9 q. r: V7 X' a5 h
36. 36    TIM_TimeBaseInit(TIMx,&TIM_TimeStructure);
    / x3 {8 B$ v$ A0 Z& F- |4 X# f
37. 37    /*使能ARR预装载寄存器(影子寄存器)*/
    * k  {( O$ ^( H- a9 i
38. 38    TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE);
    
39. 39    //-----------------输出比较结构体初始化 开始-----------------------/
    9 t7 O: k# O% i( J  V
40. 40    TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;
    
41. 41    /*PWM模式设置，设置为PWM模式1*/
    
42. 42    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
    / C: ?$ @+ N; ^* \( b
43. 43    /*PWM输出使能相应的IO口输出信号*/
    2 a4 T3 r7 s( z' Q+ H) ]
44. 44    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
    $ n5 v1 k. K9 [- V
45. 45    /*设置占空比大小,CCR1[15:0]: 捕获/比较通道1的值,若CC1通道配置为输出：CCR1包含了装入当前捕获/比较1寄存器的值(预装载值)。*/
    
46. 46    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=duty;   //占空比大小
    
47. 47    /*输出通道电平极性设置*/
    $ \' e5 F0 w2 k$ C' U$ I
48. 48    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
    
49. 49    /*初始化输出比较参数*/
    " T- m' W0 {$ ]  n6 d# R" e
50. 50    TIM_OC2Init(TIMx,&TIM_OCInitStructure);
    
51. 51    //-----------------输出比较结构体初始化 结束-----------------------/   
    
52. 52    /*自动重装载*/
    
53. 53    TIM_OC2PreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
    
54. 54    /*使能计数器*/
    5 A* K. f3 n) G7 g7 D2 S
55. 55    TIM_Cmd(TIMx,ENABLE);
    
56. 56    /*主输出使能,如果设置了相应的使能位(TIMx_CCER寄存器的CCxE、CCxNE位)，则开启OC和OCN输出。*/
    + u9 s" C  D$ P* Q
57. 57    TIM_CtrlPWMOutputs(TIMx,ENABLE);   
    1 h' D3 t; I" e# n! J; s& v
58. 58}
    3 C  K$ W+ {0 N( F4 a0 F) F
59. 59/*舵机PWM初始化
    
60. 60   每增加0.1ms 舵机对应增加9度
    : j  b7 P6 A/ A$ {1 ~' x
61. 610.5ms---------0
    , X  Q9 N* M/ J
62. 621.0ms---------45   
    3 g. {+ A; f+ E4 o0 M
63. 631.5ms---------90
    
64. 642.0ms---------135
    
65. 652.5ms-----------180
    
66. 662.1ms    turn_left=150
    + G- j; C7 u( Z4 r0 G) ?; I
67. 670.8ms    turn_right=25
    5 Y- x/ M/ O+ j; N3 t
68. 681.3ms    turn_front=75
    
69. 6920ms的时基脉冲，如果想让舵机转90度，就应该发生一个高电平为1.5ms，周期为20ms的方波，duty=1.5/20=7.5% ,而定时器自动重装载寄存器arr的值为 1000 ，所以duty=75，时占空比为75/1000=7.5%.
    ' I% ^4 l3 a8 v2 v, ]% E
70. 70*/
    . m7 y9 a" m( P3 B0 o" X
71. 71void SERVO_Init(void)
    
72. 72{
    8 G% L, J+ ]2 C2 |; u
73. 73    SERVO_Gpio_Init();
    
74. 74    SERVO_TIM_Config(TIM3,1000,1440,turn_front);
    
75. 75/** 我们把定时器设置自动重装载寄存器 arr 的值为 1000，设置时钟预分频器为 1440，则
    : L! U. K6 s* z5 ?
76. 76驱动计数器的时钟：CK_CNT = CK_INT / (1440-1+1)=0.05M，则计数器计数一次的时间等于：
    
77. 771/CK_CNT=20us，当计数器计数到 ARR 的值 1000 时，产生一次中断，则中断一次的时间
    % ?6 I: f. w7 U, [
78. 78为：1/CK_CNT*ARR=20ms。
    
79. 79PWM 信号的频率 f = TIM_CLK/{(ARR+1)*(PSC+1)}  TIM_CLK=72MHZ
    
80. 80               = 72 000 000/(1000*1440)=5KHZ   
    
81. 81*/   
    
82. 82}
    
83. 83/*舵机角度控制*/
    0 d' n* h; B' w, f
84. 84void SERVO_Angle_Control(uint16_t Compare2)
    
85. 85{
    , U! i' s* f" L5 _/ Z
86. 86    TIM_SetCompare2(TIM3,Compare2);
    
87. 87}

复制代码

/ ^* x" G6 y; T' m

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编码器模块

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调节小车前进的速度和避障快慢我们采用EC11旋转式编码器，可以用于光度、湿度、音量调节等参数的调节。EC11编码器的形状类似于电位器，中心有一个旋钮可以调节PWM信号，光电码盘利用光电转换原理输出三组方波脉冲。EC11编码器的实物图如下：

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OLED显示模块

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用来显示小车转速，以及左右编码器数值和电池电压等参数所用的是OLED显示模块，分辨率较高，而且功耗低，正常显示时仅0.06W，供电电压范围在3.3V-5V，有IIC和SPI两种通信协议可供选择。显示模块的亮度和对比度可以通过程序设置。由于它使用寿命长以及其他的优点，OLED更加适合小系统，本系统由于单片机引脚有限，不适合利用简单的LCD1602或者12864来显示，在多方对比之下OLED效果更好。OLED显示部分相对比较简单，大家参考中景园的例程就可以实现。

转载自：果果小师弟
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