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前言
利用STM32CubeMX新建减速电机驱动工程，并且通过减速电机自带的霍尔编码器采集速度。
重点：
1、配置定时器生成PWM------控制TB6612输出；
2、配置定时器产生10ms中断------电机控制周期；
3、配置定时器为正交编码模式------采集电机转速；
４、配置GPIO------控制电机方向
一、CubeMX配置
1、系统及时钟配置
２、配置GPIO
3、定时器配置
配置定时器TIM１生成PWM：
PSC = 0；
ARR = 7199；
由于系统时钟为72M，所以ＰＷＭ频率为：10ｋＨｚ。
占空比为：D＝Pulse／ARR * 100%。
配置定时器TIM2产生10ms中断：
PSC = 72-1；
ARR = 10000-1；
同时 需要开启定时器中断，中断优先级自己设置。
配置定时器TIM3、TIM4为正交编码模式：
定时器TIM3和TIM4操作一样，如果有需要可以自行开启定时器更新中断。
4、生成MDK工程
其中工程名字和路径都不能有中文，必须用标准Ｃ的标识符命名。
二、Keil编辑代码
1.初始化代码
通过ＣｕｂｅＭＸ配置生成的工程还需要加入一些初始化代码：
cpp
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_ALL);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_4);
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_1,0);
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_4,0);2.电机控制代码
这里主要采用TB6612来驱动减速电机：
motor.h文件代码如下
cpp
#ifndef _MOTOR_H_
#define _MOTOR_H_
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "tim.h"
/*******直流减速电机机械参数*********/
#define ENCODE_X 500 //编码器线数
#define JIANSUBI 30 //减速比
#define BEIPIN 4 //倍频
#define SAMPLE_TIME 0.01 //采样时间10ms
#define C (ENCODE_X*JIANSUBI*BEIPIN*SAMPLE_TIME)
#define PI 3.1415
#define R 6.5 //车轮直径cm
#define BIN2(n) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_13 , (GPIO_PinState)n)
#define BIN1(n) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_12 , (GPIO_PinState)n)
#define AIN2(n) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_15 , (GPIO_PinState)n)
#define AIN1(n) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_14 , (GPIO_PinState)n)
typedef struct
{
float speed;
int S;
int Target_Speed;
int out;
}MOTOR_t;
extern MOTOR_t motorA,motorB;
#define LIMIT(x,min,max) (x)=(((x)<=(min))?(min):(((x)>=(max))?(max):(x))) //限幅定义
int abs(int p);
void Load(int motorA,int motorB);
#endif其中电机以及轮子的参数自己修改。
motor.c文件代码如下
cpp
#include "motor.h"
MOTOR_t motorA = {0},motorB = {0};
int abs(int p)
{
int q;
q=p>0?p:(-p);
return q;
}
void Load(int motorA,int motorB)
{
LIMIT(motorA,-7199,7199);
LIMIT(motorB,-7199,7199);
if(motorA>0)
AIN1(1),AIN2(0);//正转
else
AIN1(0),AIN2(1);//正转
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, abs(motorA));
if(motorB>0)
BIN1(1),BIN2(0);
else
BIN1(0),BIN2(1);
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_4, abs(motorB));
}3、电机测速代码
cpp
float get_speed_motorA()
{
short Encoder_TIM = 0;
float Speed = 0.0;
Encoder_TIM = (short)__HAL_TIM_GetCounter(&htim3); //获取编码器定时器中的计数值
__HAL_TIM_SetCounter(&htim3, 0);
if(htim3.Instance->CR1 & 0X10) //判断计数器的计数方向，逻辑1则是减计数
{
Encoder_TIM = -65536 + Encoder_TIM;
}
// Encoder_TIM = Encoder_TIM+Encoder3_Overflow_Count*65536;
Speed = (float)Encoder_TIM / (C) * PI * R;
return Speed;
}
float get_speed_motorB()
{
short Encoder_TIM = 0;
float Speed = 0.0;
Encoder_TIM = (short)__HAL_TIM_GetCounter(&htim4); //获取编码器定时器中的计数值
__HAL_TIM_SetCounter(&htim4, 0);
if(htim4.Instance->CR1 & 0X10) //判断计数器的计数方向，逻辑1则是减计数
{
Encoder_TIM = -65536 + Encoder_TIM;
}
// Encoder_TIM = Encoder_TIM+Encoder3_Overflow_Count*65536;
Speed = -(float)Encoder_TIM / (C) * PI * R;
return Speed;
}在定时器中断里， 每10毫秒对定时器TIM3和TIM4的计数值进行处理，得到电机速度，方便后续进行速度闭环控制。
4、控制示例
cpp
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM1_Init();
MX_TIM2_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_TIM4_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_ALL);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_4);
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_1,0);
__HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_4,0);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
motorA.out = 20;
motorB.out = -20;
}
/* USER CODE END 3 */
}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/*******电机控制周期，每十秒对电机控制一次*********/
if(htim->Instance == TIM2 )
{
motorA.speed = get_speed_motorA();
motorB.speed = get_speed_motorB();
motorA.S += motorA.speed;
motorB.S += motorB.speed;
Load(motorA.out, motorB.out);
}
}总结
通过本文，就可以对减速电机进行简单的控制，以及速度的采集了。
同时可以自行加入OLED等显示屏，显示所采集的速度，也可以通过配置串口进行打印观察。