平衡车 - 电机调速
这个是电机控制的具体的引脚图，我们可以看到在这个H桥的结构当中，AIN1为正，AIN2为负的时候，是正转，否则反转，所以，我们可以通过控制AIN1和AIN2来控制电机转动的方向，通过PWMA和PWMB来控制速度，而对应的AIN1和AIN2为PA10和PA9，同理，BIN1和BIN2为PB5和PB7，所以，首先，我们需要对这些引脚进行初始化。我们需要将STBY引脚设置为高电平，因为STBY为休眠引脚
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在我们的这篇文章当中，我们主要想要实现的功能的是电机调速功能。在我们的这篇文章中，主要实现的是开环的功能，而非闭环，也就是不加入PID对电机速度进行控制。
首先，我们需要将STBY引脚设置为高电平，因为STBY为休眠引脚，当STBY为低电平的时候，电机处于休眠状态，此时电机是不会进行运动的。
由电路图可知，STBY引脚，也就是PA1引脚，所以，我们需要将PA1设置为高电平。
在这个之前，我们先实现按键的功能，通过按键控制电机速度。
static Button_TypeDef userKey;//用户按钮
static void OnUserKey_Clicked(uint8_t clicks);
//
// @简介： 按键任务的初始化函数
//
void App_Button_Init(void)
{
Button_InitTypeDef Button_InitStruct = {0};
Button_InitStruct.GPIOx = GPIOA;
Button_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
My_Button_Init(&userKey,&Button_InitStruct);
My_Button_SetClickCb(&userKey,OnUserKey_Clicked);
}通过回调函数来控制按键按下之后的操作。
//
// @简介： 按键回调函数
//
static void OnUserKey_Clicked(uint8_t clicks)
{
}所以，接下来，我们通过回调函数来实现对应的功能
首先，我们先设置STBY，来控制是休眠状态还是启动状态，也就是说，我们需要先配置PA1引脚。
//
// @简介： 初始化STBY引脚 PA1 -- Out -PP
//
static void STBY_Pin_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}然后，我们设置一个函数来控制STBY的状态
//
// @简介： 控制TB6612进入休眠状态或者活动状态
// @参数： on 0 - 休眠状态，向STBY写L
// 非零 - 活动状态，向STBY写H
//
void App_Pwm_Cmd(uint8_t on)
{
if(on == 0)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1,Bit_RESET);//休眠
}
else
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_1,Bit_SET);//觉醒
}
}这样的话，我们就可以在按键回调函数当中，通过按下按键来改变对应的状态
//
// @简介： 按键回调函数
//
static void OnUserKey_Clicked(uint8_t clicks)
{
if(clicks == 1)
{
pwm_on^=1;
App_Pwm_Cmd(pwm_on);
}
}所以，这个时候来说，我们就实现了，只要按下按键，就可以控制STBY的状态。
然后，我们在main中对PWM进行初始化
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "app_bat.h"
#include "app_button.h"
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
App_Bat_Init();
App_Button_Init();
App_Pwm_Init();
while(1)
{
App_Bat_Proc();
App_Button_Proc();
}
}这样，就可以实现通过按键来控制STBY的状态了。
接下来，我们就来实现电机调速的具体功能。
这个是电机控制的具体的引脚图，我们可以看到在这个H桥的结构当中，AIN1为正，AIN2为负的时候，是正转，否则反转，所以，我们可以通过控制AIN1和AIN2来控制电机转动的方向，通过PWMA和PWMB来控制速度，而对应的AIN1和AIN2为PA10和PA9，同理，BIN1和BIN2为PB5和PB7，所以，首先，我们需要对这些引脚进行初始化。
//
// @简介： 左电机的初始化
//
static void Motor_L_Init(void)
{
//初始化 PA9 PA10为Out_PP
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}
//
// @简介： 右电机初始化
//
static void Motor_R_Init(void)
{
//初始化PB5和PB7
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
}这样，我们就对对应的引脚进行了初始化
接下来，我们需要对对应的PWM进行初始化，一个是PA8一个是PB6，我们应该设置为AF_PP模式，因为PA8和PB6均被定时器所占用，所以为复用模式，又因为要输出高低电平，所以为推挽模式。
//
// @简介： 左电机的初始化
//
static void Motor_L_Init(void)
{
//初始化 PA9 PA10为Out_PP
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
//对PWM进行初始化，PA8 - AF_PP
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}
//
// @简介： 右电机初始化
//
static void Motor_R_Init(void)
{
//初始化PB5和PB7
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
//对PWM进行初始化，PB6 - AF_PP
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
}初始化完成之后，接下来，让我们完成对应的PWM的操作
这个是定时器内部的结构框图。
我们先来完成时基单元的参数设置，我们想要实现的效果为1000级可调，我们输入的是72MHz，为了让周期尽可能的小，所以我们的PSC为0，为了实现1000级可调，PWM是由CCR寄存器实现的，它的范围是0-ARR寄存器，所以，ARR应该为999，重复计数器RCR为0就好了，接下来，我们在代码中实现这个功能：
所以，我们对定时器进行初始化
//对定时器1进行初始化
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
//设置时基单元的参数
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct = {0};
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 999;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseInitStruct); //设置时基单元的参数
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct = {0};
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 999;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStruct); 初始化时钟之后，我们对PWM进行设置，PWM是在CCR中进行设置，通过输出比较产生PWM波
//配置输出比较
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct = {0};
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = ENABLE;
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStruct);
//配置MOE的开关
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
//闭合定时器的总开关
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE); //配置输出比较
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct = {0};
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = ENABLE;
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;
TIM_OC1Init(TIM4,&TIM_OCInitStruct);
//配置MOE的开关
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4,ENABLE);
//闭合定时器的总开关
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);接下来，我们来设置左右电机的占空比
//
// @简介： 控制左电机的PWM
// @参数： duty 占空比的具体指，-100.0f - 100.0f
//
void App_Pwm_Set_L(float duty)
{
float sign;//符号，正数 - +1，负数， - 1
if(duty >= 0) sign = 1;
else sign = -1;
duty = fabs(duty);
if(sign >= 0)//正传
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_9,Bit_SET);// AIN1 - 高
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_10,Bit_RESET);//AIN2 - 低
}
else//反转
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_10,Bit_SET);// AIN1 - 高
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_9,Bit_RESET);//AIN2 - 低
}
uint16_t ccr = duty/100.0f*999;
TIM_SetCompare1(TIM1,ccr);
}
//
// @简介： 控制右电机的PWM
// @参数： duty 占空比的具体指，-100.0f - 100.0f
//
void App_Pwm_Set_R(float duty)
{
float sign;//符号，正数 - +1，负数， - 1
if(duty >= 0) sign = 1;
else sign = -1;
duty = fabs(duty);
if(sign >= 0)//正传
{
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,Bit_SET);// AIN1 - 高
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_7,Bit_RESET);//AIN2 - 低
}
else//反转
{
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_7,Bit_SET);// AIN1 - 高
GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,Bit_RESET);//AIN2 - 低
}
uint16_t ccr = duty/100.0f*999;
TIM_SetCompare1(TIM4,ccr);
}
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