Stm32f103c8t6(proteus仿真)学习——7-3.PWM驱动直流电机
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一、proteus原理图绘制
【元器件提示】
电机驱动:搜 tb6612
直流电机:搜motor,选择MOTOR-DC
【控制一个电机】
PWMA:接单片机PWM输出引脚
AIN1和AIN2:接单片机GPIO引脚 (输出高低电平)
AO1和A02:接直流电机的正负极(随便接,只是正转反转不一样而已)
VCC和STBY:接3.3V
VM:接5V; GND:接地
【控制两个电机】
上述方法把A改成B再配置一次即可
二、代码的编写
1. PWM.c文件
配置直流电机的PWM
#include "PWM.h"
void PWM_Init(void) //PWM初始化
{
//GPIO的结构体定义,定义一个GPIO类型的结构体,名字为GPIO_InitStructure
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//TIM_TimeBase的结构体定义,定义一个TIM_TimeBase类型的结构体,名字为TIM_TimeBaseInitStructure
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
//TIM_OC的结构体定义,定义一个TIM_OC类型的结构体,名字为TIM_OCInitStructure
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//开启定时器3的时钟,注意是APB1(GPIO的是APB2)
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
//开启GPIO的时钟,注意是APB2
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//GPIO引脚的重映射,TIM3_CH1重映射引脚到PB4
//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM3, ENABLE);
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //GPIO_Pin_4;TIM3_CH1重映射引脚到PB4
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //PB4
//选择定时器的内部时钟源 TIM3
TIM_InternalClockConfig(TIM3);
//配置定时器时基单元:TIM_TimeBase
//选择时钟分频,可以选择1分频、2分频和4分频
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //TIM_CKD_DIV1:1分频
//选择定时器计数方式,可选择向上计数、向下计数、中心对齐计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM_CounterMode_Up:向上计数
//设置ARR,即定时器周期:TIM_Period,取值0-65535
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR
//设置PSC,即定时器预分频器的值:TIM_Prescaler,取值0-65535
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1; //PSC
//高级定时器才用的到,重复计算器,先用不上赋值为0
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
//TIM_TimeBase初始化
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//初始化配置定时器输出比较单元:TIM_OC
//设置输出比较的模式:TIM_OCMode_PWM1,PWM1模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
//设置输出比较的极性:TIM_OCPolarity_High;高极性:有效电平为高电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
//设置输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
//设置捕获比较寄存器 CCR 的值
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR
//初始化定时器3通道1
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
//使能定时器3
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
TIM_SetCompare1(TIM3, Compare); //设置捕获比较寄存器 CCR 的值
}
公式:频率=72M / (PSC+1)(ARR+1)
代入ARR=100-1、PSC=36-1,得频率=72x106/(36x100) = 1/20000
所以,周期=1/频率,得周期=20s
具体ARR和PSC可以直接修改
2. PWM.h文件
头文件
#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare);
#endif
3. motor.c文件
#include "motor.h"
void Motor_Init(void) //电机引脚初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5; //PA4和PA5
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
PWM_Init();
}
void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)
{
if (Speed >= 0)
{
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);
PWM_SetCompare1(Speed);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);
PWM_SetCompare1(-Speed);
}
}
4. motor.h文件
#ifndef __MOTOR_H
#define __MOTOR_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "PWM.h"
void Motor_Init(void);
void Motor_SetSpeed(int8_t Speed);
#endif
5. ExtiKey.c文件
按键引发的外部中断,作用是当按下PB14的按键,Speed的值加20,修改电机的速度
#include "ExtiKey.h"
uint16_t ExtiKey_Count;
extern int8_t Speed;
void ExtiKey_Init(void)
{
//GPIO的结构体定义,定义一个GPIO类型的结构体,名字为GPIO_InitStructure
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO: 通用I/O端口
//EXTI的结构体定义,定义一个EXTI类型的结构体,名字为EXTI_InitStructure
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXIT: 外部中断/事件控制器
//NVIC的结构体定义,定义一个NVIC类型的结构体,名字为NVIC_InitStructure
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //NVIC: 嵌套向量中断控制器
//使能GPIO和AFIO的时钟,没有时钟则无法运行
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//配置GPIO
//GPIO_Mode_IPU,上拉模式,引脚初始化为高电平
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//选择EXTI信号源,GPIO配置为PB14,信号源就配置为GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);
//配置EXTI
//选择中断线,GPIO配置为PB14,中断线就配置为 EXTI_Line14
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;
//使能中断
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
//设置模式:中断 / 事件 ,EXTI_Mode_Interrupt选择为中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
//选择触发方式,下降沿触发XTI_Trigger_Falling?
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
//初始化EXTI
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//选择NVIC的中断优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//2组,抢占优先级2位,响应优先级2位
/* 分组 抢占优先级 响应优先级
0 0位(取值为0) 4位(取值为0-15)
1 1位(取值为0-1) 3位(取值为0-7)
2 2位(取值为0-3) 2位(取值为0-3)
3 3位(取值为0-7) 1位(取值为0-1)
4 4位(取值为0-15) 0位(取值为0) */
//配置NVIC
//选择中断源,设置的是EXTI_Line14,10-15的中断源被集成在了:EXTI15_10_IRQn
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
//使能中断源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
//设置抢占优先级(中断优先级分组为2组,抢占优先级2位,取值0-3)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
//设置响应优先级(中断优先级分组为2组,响应优先级2位,取值0-3)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
//初始化NVIC
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
uint16_t ExtiKey_Get(void)
{
return ExtiKey_Count;
}
//中断函数名字固定,10-15的为XTI15_10_IRQHandler
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET) //确保中断线设置为EXTI_Line14
{
/*如果出现数据乱跳的现象,可再次判断引脚电平,以避免抖动*/
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0) //如果PB14产生低电平
{
Speed +=20; //速度加20
if (Speed > 100)
{
Speed = -100;
}
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); 清除中断挂起位
}
}
6. ExtiKey.h文件
#ifndef __EXITKEY_H
#define __EXITKEY_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "delay.h"
void ExtiKey_Init(void); //按键初始化
uint16_t ExtiKey_Get(void);
void EXTI15_10_IRQHandler(void);
#endif
7. OLED文件
里面有三个文件:OLED.Font.h、OLED.c和OLED.h
其中OLED.Font.h是字库文件
百度网盘
链接:https://pan.baidu.com/s/1x2XtGtKYNEaTBEaUHLj5qw
提取码:69q1
8. main.c文件
#include "stm32f10x.h"
#include "ExtiKey.h" //按键,外部中断
#include "OLED.h" //OLED显示屏
#include "PWM.h" //PWM输出
#include "motor.h" //直流电机
#include "delay.h"
int8_t Speed = 0;
int main(void)
{
delay_init();
OLED_Init();
Motor_Init();
ExtiKey_Init(); //外部中断
OLED_ShowString(1, 1, "Speed:");
while(1){
Motor_SetSpeed(Speed);
OLED_ShowSignedNum(1, 7, Speed, 3);
if(Speed < 0){
OLED_ShowString(2, 1, "fan zhuan ");
}
else{
OLED_ShowString(2, 1, "zheng zhuan ");
}
}
}
9. 效果展示
反转(占空比40%)
正转(占空比20%)
全速正转(占空比100%)
全速反转(占空比100%)
三、项目(代码+仿真)分享链接
百度网盘
链接:https://pan.baidu.com/s/1pcVtAcER2mAwnQnyRL3aXQ
提取码:p8q4
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