基于STM32的平衡小车设计过程分享(1)

发布时间:2024-07-22  

一、简介

接触STM32开发一段时间了,想用STM32做一个有意思的项目,经历了无数的调参调参再调参,终于让它站稳了,接一下就一步步的跟大家介绍一下,项目的整体实现过程—


二、项目介绍

STM32平衡小车是一种基于STM32芯片的智能小车,它可以通过自动控制来保持平衡,使其可以在不同的地形上稳定行驶。其使用范围非常广泛。需要用到一些基本的硬件组件,例如电机、轮子、陀螺仪、加速度计、电池等。通过设计的电路板进行连接,组成一个完整的系统。


三、硬件设计

根据上述需求,我进行了电路图设计

pYYBAGRKFDmAA9kDAAHbhUOTMyA435.pngpoYBAGRKFD-AGj6XAAFfrJswNeQ642.png

四、软件设计

4.1电机驱动编写

4.1.1电机引脚说明

poYBAGRKFHyAO260AABZ1FQOwOQ907.png

编码电机

引脚说明:

M1电机电源线(12V)
GND编码器地线
C1电机编码器A相
C2电机编码器B相
VCC编码器电源3.3V
M2电机电源线(12V)

4.1.2电机驱动模块说明

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TB6612FNG电机驱动模块

VCC:电源正极,一般接5V或3.3V电源。
GND:电源负极,接地。
AIN1:H桥A口输入1,接控制信号。
AIN2:H桥A口输入2,接控制信号。
PWMA:A口PWM输入,控制A口输出占空比。
STBY:H桥使能信号,高电平使能,低电平关闭。
AO1:H桥A口输出1,接电机正极。
AO2:H桥A口输出2,接电机负极。
BIN1:H桥B口输入1,接控制信号。
BIN2:H桥B口输入2,接控制信号。
PWMB:B口PWM输入,控制B口输出占空比。
BO1:H桥B口输出1,接电机正极。
BO2:H桥B口输出2,接电机负极。

根据原理图将对应硬件连接,接下来我们开始测试

4.1.3电机驱动实战

我们给PWMA、PWMB引脚输出PWM信号,控制电机转速,AO1、AO2、BO1、BO2设置位正转

真值表

AO1 AO2 BO1 BO2
1 0 1 0

以上主要通过引脚控制电机转动方向,下面讲一下STM32输出PWM原理

4.1.3.1 PWM原理

STM32通过初始化PA8、PA11这两个引脚,复用为TIM脉冲宽度调制模式1,通过修改TIM1通道1、4的寄存器存放数值,来控制PWM的输出脉宽。

#define PWMA TIM1->CCR1 //PA8

#define PWMB TIM1->CCR4 //PA11

通过以上设置,实现对电机转速、方向的控制

五、效果演示

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文章来源于:电子工程世界    原文链接
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