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
7 A* ^9 \# |) a, m  A7 q* l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：
* D% m! G; Y1 X: C0 G! v' z' m7 M


+ E" X) `! H9 Q- N3 S' a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

+ O# w' V$ ]. q$ M1 K+ `& G

+ c% y$ `- r- W: o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。
7 O: y/ p% F5 R5 ?+ j# \! C$ ]
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。
2 Q8 G) F' Q' Q, G: b9 o$ L) \
. W' l& Q1 c6 w* k6 E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。


6 Z( o9 Z! Z2 N


9 T" U& W: p# C; W5 I) r 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 n9 H, h7 T% P8 B
" o$ Z+ P# b( S  r2 s# z! t
$ k& U; _8 ]. |+ }, \7 ^ 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。


4 V5 ?* V" [. q  v# S
2 A% y: o/ l, Y8 ~' J/ } 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。

二、STM32编程实现
/ u( u3 }0 J8 l: M3 I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

" {2 J$ m% |  m  C2 X( g$ a

, A! e% X, J( T2 Z% a! n. ]; O* P 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。
+ k0 X9 K' b- r6 [0 r
2 r2 D& |. _' X( L8 \' P

在程序中，我们使用库函数进行配置，配置步骤如下：
1.使能定时器和相关外设引脚时钟 :RCC_APBxPeriphClockCmd()
' D1 ^& R& I6 u: W+ m1 Y, o9 `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（）
6.使能时钟：TIM_Cmd（）
7.在主函数中配置占空比进行调速：TIM_SetCompare1（）
4 ?: n8 }. Q1 p

1. #include "sys.h"
   , h; G( ]7 u' U8 n1 E
2. 
   & E$ d8 g5 N) _* d! k- ]; {6 f
3. /********************
   + |  B( e8 V& r8 ]) H
4. 功能：通用时钟2用来产生通道1234四路PWM信号
   / |5 Q6 E: p# Q1 R! G
5. 函数：TIM2_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
   
6. 作者：K.Fire
   
7. 日期：2022.01.30
   $ e( r% g) n/ t7 \8 l
8. 引脚：PA0 PA1 PA2 PA3
   
9. 参数：arr：自动重装值 psc：时钟预分频数
   
10. *****************/
    
11. 
    * I9 ^/ b6 T) ]' j
12. void TIM2_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
    
13. {  
    + Q9 I- V6 G2 h0 ?: y' N5 @, h
14.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    7 {  \: x+ t3 \- I  Y0 r$ c
15.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    " W2 F+ S$ P0 D6 p: j
16.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
17.         
    2 D+ j2 U' u3 b: s9 g5 N" b
18.         //使能GPIOA外设模块时钟  
    
19.          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   
    
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
    4 L* \( d3 n0 v" w7 ^7 i' v  j
22.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //TIM2_CH1
    . t: H* g- X5 y$ F- ^1 K) A5 s
23.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
    ' a7 v; A1 i* p
24.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    8 V2 i% L1 u# s- c1 I$ W
25.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
26.         
    + H' q( q% K' |. i; K+ E0 }
27.         //设置引脚为复用输出功能,输出TIM2 CH2的PWM脉冲波形        GPIOA.1
    % R; d" j7 d5 K1 o
28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //TIM2_CH2
    
29.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    # X+ @5 a7 N9 I* G
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
    9 Z' s2 x! r8 Q2 K. }% F
32.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //TIM2_CH3
    
33.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    , U, C6 ^  O& y3 F  x* `& k' K, A
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
    
36.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //TIM2_CH4
    
37.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    $ F" P$ i8 g$ r( {' u7 \
38. 
    6 V! j+ W' A0 S7 S! ^7 Y! ^
39.         //使能定时器2时钟
    , h4 M+ r' j9 u. w" N
40.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);        
    8 I' q+ a% f3 V; S4 A) W% u
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
    ) H6 p/ P# r. Q2 Y2 }! t
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
    # b" e* x4 l5 W% q" l7 {8 e
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
    
47.         
    ( S# ]1 M% _0 [1 }' F* T+ z6 G
48.         //初始化TIM2 Channe1234 PWM模式         
    # }! Q' s) D. U
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
    5 o: W  [  b2 S3 [. V* P) r, V: j
50.          TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    + _% J9 n, B2 c7 K* D4 Z% R; T& u
51.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
    
52.         
    6 [( A$ k& _' U2 f
53.         TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC1
    
54.         TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC2
    & ~$ C* R; X4 K4 |2 A! X
55.         TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC3
    8 @1 S7 ]; K$ Q
56.         TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC4
    : F$ c; D3 x. N5 U
57. 
    
58.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR1上的预装载寄存器
    
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
    
61.         TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR4上的预装载寄存器
    
62. 
    
63.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIM2
    6 W: ~$ _- P7 k9 P8 R' A
64.         
    ; n; {/ m5 N0 q, ^9 K; @) B; m1 e! K
65. }

复制代码

8 K) ?( @( Q. }  j+ e- n- H! h总结
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。
. l" |1 `2 z1 R0 {————————————————
版权声明：K.Fire浑身是肝
8 t5 w; y2 v' B+ ?. O3 l
- {2 _% J. z$ N- A% x