第三篇-V1.5 TB6612电机pwm控制STM32智能小车

发布时间:2024-09-13  

功能介绍放开头, 使用便捷无需愁。

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V1.5.0-STM32智能小车

V1.5.0:库函数开发。功能:循迹、避障、跟随、遥控、电池电压显示等。

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**V3.3.0-STM32智能小车 **

V3:HAL库开发、功能:PID速度控制、PID循迹、PID跟随、遥控、避障、PID角度控制、视觉控制、电磁循迹、RTOS等功能。

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系统软件设计

点亮小灯

查看原理图

查阅原理图,小灯接在PC13上下面驱动PC13
在这里插入图片描述

编写驱动

在这里插入图片描述

思考题:如果同时驱动PC13与PC14,应该如何编写?(答案:应该增加下图代码)
在这里插入图片描述

LED_Init()函数的代码


void LED_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能PB,PC端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //PC13

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化

GPIOC.13

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13); //PC.13输出高

}

LED.h 部分宏定义


#define LED PCout(13)// PC13



测试

编译下载(如果没有运行,需要按复位 运行)

电机驱动

由TB6612介绍得,通过控制AO和AO2高低电平可以控制AIN1和AIN2输出。

GPIO 高低电平控制AIN和BIN

  1. 查阅原理图AIN1、AIN2、BIN1、BIN2依次接在单片机的PB13、PB12、PB1、PB0
    在这里插入图片描述

原理同GPIO输出高低电平见第二节

TB6612 GPIO驱动函数代码

//驱动6612 的AIN1 AIN2 BIN1 BIN2

// AIN1 PB13

// AIN2 PB12

// BIN1 PB1

// BIN2 PB0

void TB6612_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_13

|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; //PB0 OB1 PB12 PB13端口配置

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化

GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13 |GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);

//PB0 OB1 PB12 PB1 输出高

}

相关宏定义


#define AIN1 PBout(13)// PB13

#define AIN2 PBout(12)// PB12

#define BIN1 PBout(1)// PB1

#define BIN2 PBout(0)// PB0


PWM控制PWMA和PWMB

将 PWM输出实验 的 timer 文件移植到我们前面点灯的工程中,更改驱动文件

  1. 查看原理图 PWMA 和PWMB依次连接PA11和PA8

  2. 查看 参考手册 关于定时器复用功能重映射的介绍(中文参考手册第119页)
    在这里插入图片描述

初始化外设

配置对应引脚功能

初始化TIM1

初始化TIM1 相应通道的 PWM模式

使能

注意输出使能 高级定时器必须使用:TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef TIMx, *

FunctionalState NewState);

//TIM1 PWM部分初始化

//PWM输出初始化

//arr:自动重装值

//psc:时钟预分频数

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

//使能对应定时器

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); //使能定时器1时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO,

ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟

//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM1, ENABLE); //Timer3部分重映射

TIM3_CH2- >PB5

//配置对应引脚功能

//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1 和CH4

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_11; //TIM_CH1 TIM_CH4

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

//初始化TIM1

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

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预

分频值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数

模式

TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据

TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

//初始化TIM1 Channel1 PWM模式

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽

度调制模式2

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输

出比较极性高

TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3

OC2

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装

载寄存器

//初始化TIM1 Channel4 PWM模式

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽

度调制模式2

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输

出比较极性高

TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3

OC2

TIM_OC4PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装

载寄存器

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能TIM1

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能,高级定时器必须开启这

}

调用初始化函数、改变占空比。


TIM1_PWM_Init(1999,359);

//TIM1挂在APB2为72M ,故计算 72 000 000 /(359+1)/(1999+1) = 100 Hz,

//故设置了频率为100 Hz、自动重装载值 1999

TIM_SetCompare1(TIM1,100); //设置 TIM1 通道1 捕获/比较寄存器值 为 1000 可以

计算出占空比

//PA8 PWMB

TIM_SetCompare4(TIM1,1900); //设置

//PA11 PWMA


通过软件仿真

逻辑分析仪观察波形输出、显示PWM波形
设置好仿真环境
在这里插入图片描述
打开逻辑分析仪

在这里插入图片描述
添加要观察的引脚
在这里插入图片描述
跳到设置对应程序位置,打开仿真
在这里插入图片描述
打开实时更新选项
在这里插入图片描述
调节观察分析仪
在这里插入图片描述
产生的如图方波就是一种PWM波
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

那么在程序哪里设置的这些参数那

时钟预分频数 决定了PWM 频率和周期


TIM1_PWM_Init(1999,359);

//TIM1挂在APB2为72M ,故计算 72 000 000 /(359+1)/(1999+1) = 100 Hz,


那么谁调节占空比那?
在这里插入图片描述

  1. 非常好理解、定时器的计数器向上计数就是越来越大。

  2. PWM 模式我们可以看手册
    在这里插入图片描述
    3.这里的TIM_OCPolarity_High 就是把有效电平设置为高
    举个栗子:如果我们设置上面的示例参数,工作过程应该是怎么的呐?
    在这里插入图片描述


电机控制通过AIN1、AIN2、BIN1、BIN2控制电机正反转,通过PWMA、PWMB控制电机转速


AIN1 = 1;

AIN2 = 0;

BIN1 = 1;

BIN2 = 0;

TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A

TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B


让小车跑一跑吧

小车电机线正确接法
在这里插入图片描述
错误接法
在这里插入图片描述


小车直行


void Forward(void)

{

AIN1 = 1;

AIN2 = 0;

BIN1 = 1;

BIN2 = 0;

TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A

TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B

}

小车后退


void Backward(void)

{

AIN1 = 0;

AIN2 = 1;

BIN1 = 0;

BIN2 = 1;

TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A

TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B

}

小车左转


void Leftward(void)

{

AIN1 = 0;

AIN2 = 1;

BIN1 = 1;

BIN2 = 0;

TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A

TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B

}

小车右转


void Rightward(void)

{

AIN1 = 1;

AIN2 = 0;

BIN1 = 0;

BIN2 = 1;

TIM_SetCompare4(TIM1,1500); //设置 A

TIM_SetCompare1(TIM1,1500); //设置B

}


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