STM32标准库驱动TB6612FNG双H桥电机驱动模块（PWM调速/正反转/制动/多模式实战，附完整工程代码）

前言

在上一篇文章中，我介绍了经典的L298N电机驱动模块。L298N虽然在入门领域非常普及，但其采用双极型晶体管结构，导通压降较大、发热严重、体积笨重，已逐渐难以满足现代小型化、高效率的应用需求。

TB6612FNG是东芝半导体推出的一款双H桥直流电机驱动IC，采用MOSFET-H桥结构，具有导通电阻低、发热小、体积紧凑等显著优势，被广泛应用于智能小车、机器人、云台等嵌入式项目中。与L298N相比，它的驱动效率更高，且引脚逻辑与L298N高度兼容，迁移成本极低。

本文将详细介绍TB6612FNG的工作原理，并基于STM32F103C8T6最小系统，采用标准外设库 编程，实现电机的正反转、停止、制动、PWM无级调速、差速转向等完整功能，代码可直接整合到你的工程中运行。

一、TB6612FNG模块介绍

1.1 模块外观与组成

典型的TB6612FNG电机驱动模块通常包含以下几个主要部分：

TB6612FNG主芯片：东芝半导体出品，采用BiCDMOS工艺，内部集成双H桥及保护电路。
电源输入接口 ：VM（电机驱动电源，2.5_{15V）、VCC（逻辑电源，3.3}5V）、GND。
电机输出接口：AO1/AO2对应电机A，BO1/BO2对应电机B。
控制信号输入接口：AIN1/AIN2/BIN1/BIN2为方向控制信号；PWMA/PWMB为PWM速度控制信号；STBY为待机控制引脚。

特别提醒 ：市面上常见的TB6612FNG模块（如DFRobot出品），已经对原始芯片引脚进行了逻辑简化 。它将原本的IN1/IN2方向控制合成为一个DIR引脚，仅需4根控制线即可驱动两个电机（PWM1 + DIR1 + PWM2 + DIR2），极大节约了单片机IO资源。本文同时涵盖两种模块的驱动方案。

1.2 引脚功能速查表

方案一：DFRobot简化版模块（仅4个控制引脚）

引脚	功能说明
VCC	逻辑电源，3.3~5V
VM	电机驱动电源，2.5~12V
GND	逻辑和电机公共地
DIR1	电机M1方向控制（1=正转，0=反转）
PWM1	电机M1速度控制（PWM输入）
DIR2	电机M2方向控制
PWM2	电机M2速度控制
M1+/M1-	电机M1输出
M2+/M2-	电机M2输出

方案二：标准版模块（控制引脚保留原始芯片逻辑）

引脚	功能说明
VCC	逻辑电源，2.7~5.5V
VM	电机驱动电源，2.5~15V
GND	公共地
AIN1/AIN2	电机A方向控制
PWMA	电机A速度控制（PWM输入）
BIN1/BIN2	电机B方向控制
PWMB	电机B速度控制（PWM输入）
STBY	待机控制（高电平=正常工作，低电平=待机）
AO1/AO2	电机A输出
BO1/BO2	电机B输出

本文以方案二（标准版模块）为主要讲解对象，DFRobot简化版模块的驱动代码将在第九章给出。

1.3 核心参数对比：TB6612FNG vs L298N

参数	TB6612FNG	L298N
功率器件	MOSFET（低导通电阻）	双极型晶体管
导通电阻	典型0.5Ω	约2~3Ω
持续电流（单通道）	1.2A	2A
峰值电流	3.2A（单脉冲）	3A
逻辑电压VCC	2.7~5.5V	4.5~7V
电机电压VM	2.5~15V	5~35V
PWM最高频率	100kHz	约40kHz
待机功能	有（STBY引脚）	无
芯片封装	SSOP24（小型贴片）	Multiwatt15（大体积）
发热量	低	高

总结：TB6612FNG体积更小、发热更低、效率更高，适合空间受限和电池供电场景；L298N的驱动电压范围更宽、持续电流更大，适合驱动大功率电机。

二、H桥工作原理回顾

TB6612FNG与L298N一样，内部也是基于H桥电路结构，此处简要回顾：

复制代码

            +VM (电机电源)
             │
        Q1 ──┴── Q2
             │
             M   (电机)
             │
        Q4 ──┴── Q3
             │
            GND

四种工作模式：

模式	导通MOSFET	电流路径	效果
正转	Q1 + Q3	VM → Q1 → 电机 → Q3 → GND	电机正向旋转
反转	Q2 + Q4	VM → Q2 → 电机 → Q4 → GND	电机反向旋转
滑行停止	全部断开	无电流	电机惯性自由滑行
短路制动	Q2 + Q3（下桥臂全开）	电机两端短路到GND	电磁制动，快速停止

由于TB6612FNG采用MOSFET而非三极管，其导通电阻典型值仅0.5Ω（L298N约为2_{3Ω），在1A负载下压降仅0.5V，而L298N可达2}3V，这意味着TB6612FNG在相同供电电压下能输出更高的有效电压，且发热显著减少。

三、TB6612FNG真值表与控制逻辑

3.1 STBY引脚

TB6612FNG相比L298N多了一个STBY（待机）控制引脚：

STBY = 高电平（1） ：芯片正常工作，可通过IN1/IN2和PWM控制电机。
STBY = 低电平（0） ：芯片进入待机模式，所有电机停止，内部电路断电以节省功耗。

在程序初始化时必须将STBY置高，否则电机不会响应任何控制信号。

3.2 电机控制真值表（以电机A为例）

AIN1	AIN2	PWMA	STBY	电机状态
1	0	1/PWM	1	正转
0	1	1/PWM	1	反转
1	1	×	1	短路制动
0	0	×	1	滑行停止
×	×	×	0	待机（全部停止）

电机B 的逻辑与A完全相同，对应BIN1 / BIN2 / PWMB。

3.3 与L298N的核心差异

控制特性	TB6612FNG	L298N
制动方式	下桥臂短路制动（安全）	上下桥臂同时导通制动（危险）
待机功能	有，STBY=0停止全部电机	无
IN1=1, IN2=1	短路制动（电机短路到GND）	快速制动（电机两端短路）
PWM控制对象	PWMA引脚	ENA引脚
制动安全性	较高，制动电流仅走MOSFET下桥臂	较低，长时间制动可能导致芯片过热烧毁

⚠️ 重要：TB6612FNG的制动机制是下桥臂短路制动（两个下桥臂MOSFET同时导通），与L298N的全桥短路制动不同，制动电流更小、更安全，但仍不建议长时间保持制动状态。

四、硬件接线

以STM32F103C8T6驱动两个直流电机（标准版TB6612FNG模块）为例：

TB6612FNG引脚	STM32引脚	说明
VM	外部电池正极（7~12V）	电机驱动电源
VCC	STM32 3.3V或5V	逻辑电源
GND	电池负极 + STM32 GND	必须共地！
STBY	PB12	待机控制（高电平使能）
AIN1	PB13	电机A方向控制
AIN2	PB14	电机A方向控制
PWMA	PA2（TIM2_CH3）	电机A PWM调速
BIN1	PB15	电机B方向控制
BIN2	PA4	电机B方向控制
PWMB	PA3（TIM2_CH4）	电机B PWM调速
AO1、AO2	电机A两端	正负极任意接，互换可改变旋转方向
BO1、BO2	电机B两端	正负极任意接

PWM频率选择

TB6612FNG官方支持PWM频率高达100kHz 。实际使用中推荐10kHz ~ 20kHz：

频率太低（<1kHz）：电机会发出明显的高频啸叫声。
频率太高（>20kHz）：MOSFET开关损耗增加，发热加重。
推荐10kHz：既超出人耳敏感范围（电机静音），又保持较高驱动效率。

本文采用10kHz PWM频率，定时器配置详见代码部分。

五、完整代码（标准库版，可直接使用）

5.1 工程结构

复制代码

├── Core
│   ├── Inc
│   │   └── tb6612.h             # TB6612FNG模块头文件
│   └── Src
│       ├── tb6612.c             # TB6612FNG模块源文件
│       └── main.c               # 主函数

5.2 tb6612.h

c 复制代码

#ifndef __TB6612_H
#define __TB6612_H

#include "stm32f10x.h"

/* ---------- 引脚宏定义（可根据实际接线修改） ---------- */

/* STBY 待机控制引脚 */
#define STBY_GPIO_PORT        GPIOB
#define STBY_GPIO_PIN         GPIO_Pin_12
#define STBY_RCC              RCC_APB2Periph_GPIOB

/* 电机 A（PWMA / AIN1 / AIN2） */
#define MOTOR_A_PWM_GPIO      GPIOA
#define MOTOR_A_PWM_PIN       GPIO_Pin_2
#define MOTOR_A_PWM_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOA

#define MOTOR_A_IN1_GPIO      GPIOB
#define MOTOR_A_IN1_PIN       GPIO_Pin_13
#define MOTOR_A_IN1_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOB

#define MOTOR_A_IN2_GPIO      GPIOB
#define MOTOR_A_IN2_PIN       GPIO_Pin_14
#define MOTOR_A_IN2_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOB

/* 电机 B（PWMB / BIN1 / BIN2） */
#define MOTOR_B_PWM_GPIO      GPIOA
#define MOTOR_B_PWM_PIN       GPIO_Pin_3
#define MOTOR_B_PWM_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOA

#define MOTOR_B_IN1_GPIO      GPIOB
#define MOTOR_B_IN1_PIN       GPIO_Pin_15
#define MOTOR_B_IN1_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOB

#define MOTOR_B_IN2_GPIO      GPIOA
#define MOTOR_B_IN2_PIN       GPIO_Pin_4
#define MOTOR_B_IN2_RCC       RCC_APB2Periph_GPIOA

/* PWM 定时器定义 */
#define MOTOR_PWM_TIM         TIM2            // PWMA 使用 TIM2_CH3 (PA2)，PWMB 使用 TIM2_CH4 (PA3)
#define MOTOR_A_PWM_CHANNEL   3               // TIM2 通道3
#define MOTOR_B_PWM_CHANNEL   4               // TIM2 通道4

#define PWM_PERIOD            899             // ARR值，PSC=7 → PWM频率 = 72MHz/[(7+1)*(899+1)] = 10kHz
                                              // 占空比调节范围：0 ~ 899

/* ---------- 公开接口 ---------- */

void TB6612_Init(void);                        // 初始化所有 GPIO 和定时器 PWM

/* 电机 A 控制 */
void MotorA_SetSpeed(uint16_t speed);           // 设置速度（0 ~ PWM_PERIOD）
void MotorA_Forward(uint16_t speed);            // 正转
void MotorA_Backward(uint16_t speed);           // 反转
void MotorA_Stop(void);                         // 滑行停止
void MotorA_Brake(void);                        // 短路制动

/* 电机 B 控制 */
void MotorB_SetSpeed(uint16_t speed);
void MotorB_Forward(uint16_t speed);
void MotorB_Backward(uint16_t speed);
void MotorB_Stop(void);
void MotorB_Brake(void);

#endif /* __TB6612_H */

5.3 tb6612.c

c 复制代码

#include "tb6612.h"

/**
 * @brief  初始化 TB6612FNG 的所有控制引脚和 PWM 定时器
 * @note   使用 TIM2_CH3 (PA2) 控制 PWMA，TIM2_CH4 (PA3) 控制 PWMB
 *         PWM 频率 = 72MHz / [(7+1) × (899+1)] = 10kHz
 */
void TB6612_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    /* ====== 1. 使能时钟 ====== */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(STBY_RCC | MOTOR_A_IN1_RCC | MOTOR_A_IN2_RCC |
                           MOTOR_B_IN1_RCC | MOTOR_B_IN2_RCC |
                           MOTOR_A_PWM_RCC | MOTOR_B_PWM_RCC |
                           RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    /* ====== 2. STBY 引脚配置为推挽输出，初始拉高（使能芯片） ====== */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = STBY_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(STBY_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(STBY_GPIO_PORT, STBY_GPIO_PIN);   // STBY = 1，芯片正常工作

    /* ====== 3. 方向控制引脚（AIN1/AIN2/BIN1/BIN2）配置为推挽输出 ====== */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    /* AIN1、AIN2（电机 A 方向） */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_A_IN1_PIN | MOTOR_A_IN2_PIN;
    GPIO_Init(MOTOR_A_IN1_GPIO, &GPIO_InitStructure);

    /* BIN1（电机 B 方向） - PB15 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_B_IN1_PIN;
    GPIO_Init(MOTOR_B_IN1_GPIO, &GPIO_InitStructure);

    /* BIN2（电机 B 方向） - PA4 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_B_IN2_PIN;
    GPIO_Init(MOTOR_B_IN2_GPIO, &GPIO_InitStructure);

    /* 初始状态：全部拉低（停止） */
    GPIO_ResetBits(MOTOR_A_IN1_GPIO, MOTOR_A_IN1_PIN | MOTOR_A_IN2_PIN);
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN1_GPIO, MOTOR_B_IN1_PIN);
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN2_GPIO, MOTOR_B_IN2_PIN);

    /* ====== 4. PWM 输出引脚（PA2、PA3）配置为复用推挽输出 ====== */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_A_PWM_PIN | MOTOR_B_PWM_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   // 复用推挽输出
    GPIO_Init(MOTOR_A_PWM_GPIO, &GPIO_InitStructure);

    /* ====== 5. TIM2 配置（双通道 PWM：CH3=PA2, CH4=PA3） ====== */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PWM_PERIOD;          // ARR = 899
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7;                // PSC = 7 → 72M/(7+1) = 9MHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    /* PWM 模式配置 - 通道 3（PWMA） */
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;       // PWM 模式 1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;                      // 初始占空比 0%
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                // 通道 3

    TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);       // 预装载使能

    /* PWM 模式配置 - 通道 4（PWMB） */
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                // 通道 4

    TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                  // 启动 TIM2
}

/* ================================================================
 *                         电机 A 控制函数
 * ================================================================ */

/**
 * @brief  设置电机 A 的 PWM 占空比
 * @param  speed: 0 ~ PWM_PERIOD(899)，0 = 停止，899 = 全速
 */
void MotorA_SetSpeed(uint16_t speed)
{
    if (speed > PWM_PERIOD)
        speed = PWM_PERIOD;
    TIM_SetCompare3(TIM2, speed);   // 更新 TIM2 通道 3 的比较值
}

/**
 * @brief  电机 A 正转
 * @param  speed: 速度值（0 ~ PWM_PERIOD）
 */
void MotorA_Forward(uint16_t speed)
{
    GPIO_SetBits(MOTOR_A_IN1_GPIO, MOTOR_A_IN1_PIN);   // AIN1 = 1
    GPIO_ResetBits(MOTOR_A_IN2_GPIO, MOTOR_A_IN2_PIN); // AIN2 = 0
    MotorA_SetSpeed(speed);
}

/**
 * @brief  电机 A 反转
 * @param  speed: 速度值（0 ~ PWM_PERIOD）
 */
void MotorA_Backward(uint16_t speed)
{
    GPIO_ResetBits(MOTOR_A_IN1_GPIO, MOTOR_A_IN1_PIN); // AIN1 = 0
    GPIO_SetBits(MOTOR_A_IN2_GPIO, MOTOR_A_IN2_PIN);   // AIN2 = 1
    MotorA_SetSpeed(speed);
}

/**
 * @brief  电机 A 滑行停止（自由停止）
 */
void MotorA_Stop(void)
{
    GPIO_ResetBits(MOTOR_A_IN1_GPIO, MOTOR_A_IN1_PIN); // AIN1 = 0
    GPIO_ResetBits(MOTOR_A_IN2_GPIO, MOTOR_A_IN2_PIN); // AIN2 = 0
    MotorA_SetSpeed(0);
}

/**
 * @brief  电机 A 短路制动（快速停止）
 * @warning 不建议长时间保持，会产生制动电流！
 */
void MotorA_Brake(void)
{
    GPIO_SetBits(MOTOR_A_IN1_GPIO, MOTOR_A_IN1_PIN);   // AIN1 = 1
    GPIO_SetBits(MOTOR_A_IN2_GPIO, MOTOR_A_IN2_PIN);   // AIN2 = 1
    MotorA_SetSpeed(0);                                 // PWM 关闭，下桥臂短路制动
}

/* ================================================================
 *                         电机 B 控制函数
 * ================================================================ */

/**
 * @brief  设置电机 B 的 PWM 占空比
 * @param  speed: 0 ~ PWM_PERIOD(899)
 */
void MotorB_SetSpeed(uint16_t speed)
{
    if (speed > PWM_PERIOD)
        speed = PWM_PERIOD;
    TIM_SetCompare4(TIM2, speed);   // 更新 TIM2 通道 4 的比较值
}

/**
 * @brief  电机 B 正转
 */
void MotorB_Forward(uint16_t speed)
{
    GPIO_SetBits(MOTOR_B_IN1_GPIO, MOTOR_B_IN1_PIN);   // BIN1 = 1
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN2_GPIO, MOTOR_B_IN2_PIN); // BIN2 = 0
    MotorB_SetSpeed(speed);
}

/**
 * @brief  电机 B 反转
 */
void MotorB_Backward(uint16_t speed)
{
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN1_GPIO, MOTOR_B_IN1_PIN); // BIN1 = 0
    GPIO_SetBits(MOTOR_B_IN2_GPIO, MOTOR_B_IN2_PIN);   // BIN2 = 1
    MotorB_SetSpeed(speed);
}

/**
 * @brief  电机 B 滑行停止
 */
void MotorB_Stop(void)
{
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN1_GPIO, MOTOR_B_IN1_PIN); // BIN1 = 0
    GPIO_ResetBits(MOTOR_B_IN2_GPIO, MOTOR_B_IN2_PIN); // BIN2 = 0
    MotorB_SetSpeed(0);
}

/**
 * @brief  电机 B 短路制动
 */
void MotorB_Brake(void)
{
    GPIO_SetBits(MOTOR_B_IN1_GPIO, MOTOR_B_IN1_PIN);   // BIN1 = 1
    GPIO_SetBits(MOTOR_B_IN2_GPIO, MOTOR_B_IN2_PIN);   // BIN2 = 1
    MotorB_SetSpeed(0);
}

5.4 main.c

c 复制代码

#include "stm32f10x.h"
#include "tb6612.h"
#include "delay.h"        // 使用 SysTick 实现的延时函数

int main(void)
{
    /* 系统初始化 */
    SystemInit();           // 配置系统时钟为 72MHz
    delay_init();           // SysTick 延时初始化（自行实现）

    /* TB6612FNG 模块初始化 */
    TB6612_Init();

    /* 初始化后 STBY 已拉高，芯片处于工作状态 */

    while (1)
    {
        /* ====== 演示一：电机 A 正转加速 ====== */
        MotorA_Forward(0);
        for (uint16_t speed = 0; speed <= PWM_PERIOD; speed += 30)
        {
            MotorA_SetSpeed(speed);
            delay_ms(30);   // 每 30ms 加速一档
        }
        delay_ms(1000);     // 保持全速 1 秒

        /* ====== 演示二：电机 A 反转减速 ====== */
        MotorA_Backward(PWM_PERIOD);
        delay_ms(2000);     // 反转全速 2 秒

        /* ====== 演示三：电机 A 短路制动 ====== */
        MotorA_Brake();
        delay_ms(500);      // 制动 0.5 秒（时间不宜过长）
        MotorA_Stop();
        delay_ms(1000);     // 等待停止

        /* ====== 演示四：双电机同步控制（小车前进/后退/转弯） ====== */

        /* 小车前进：两电机同向正转 */
        MotorA_Forward(700);   // 约 78% 占空比
        MotorB_Forward(700);
        delay_ms(2000);

        /* 小车后退：两电机同向反转 */
        MotorA_Backward(700);
        MotorB_Backward(700);
        delay_ms(2000);

        /* 小车左转：左轮慢、右轮快（差速转向） */
        MotorA_Forward(250);   // 左轮 28%
        MotorB_Forward(700);   // 右轮 78%
        delay_ms(1500);

        /* 小车右转：左轮快、右轮慢 */
        MotorA_Forward(700);
        MotorB_Forward(250);
        delay_ms(1500);

        /* 小车原地旋转：一侧正转、一侧反转 */
        MotorA_Forward(450);
        MotorB_Backward(450);
        delay_ms(1000);

        /* 小车停止 */
        MotorA_Stop();
        MotorB_Stop();
        delay_ms(2000);

        /* ====== 演示五：STBY 待机功能 ====== */
        /* 拉低 STBY，所有电机立即停止并进入低功耗模式 */
        GPIO_ResetBits(STBY_GPIO_PORT, STBY_GPIO_PIN);
        delay_ms(3000);     // 待机 3 秒

        /* 恢复 STBY，芯片重新进入工作状态 */
        GPIO_SetBits(STBY_GPIO_PORT, STBY_GPIO_PIN);
        delay_ms(500);      // 等待芯片唤醒
    }
}

5.5 stm32f10x_it.c 中断服务函数

由于本代码直接使用硬件PWM，所有控制都由定时器硬件完成，不需要在中断服务函数中添加额外代码，保持默认即可。

六、代码详解

6.1 定时器 PWM 参数计算

以 72MHz 主频为例：

复制代码

PWM 频率 = 72MHz / [(PSC + 1) × (ARR + 1)]
        = 72MHz / [8 × 900]
        = 10kHz

预分频器 PSC = 7 ，则定时器计数频率 = 72MHz / (7 + 1) = 9MHz。
自动重装载 ARR = 899 ，则 PWM 周期 = 900 个计数周期，频率 = 9MHz / 900 = 10kHz。

相比L298N常用的1kHz，10kHz的PWM频率可以使电机运转完全静音，超出人耳听觉范围（20Hz~20kHz），同时保持在TB6612FNG的高效工作区间内。

6.2 占空比的控制

c 复制代码

TIM_SetCompare3(TIM2, speed);   // speed 范围 0 ~ PWM_PERIOD(899)

speed = 899 → 占空比 ≈ 100%（全速）。
speed = 700 → 占空比 ≈ 78%（中高速）。
speed = 250 → 占空比 ≈ 28%（低速）。
speed = 0 → 占空比 = 0%（停止）。

6.3 正反转实现

以电机A为例：

正转：AIN1 = 1，AIN2 = 0，PWMA 提供PWM。
反转：AIN1 = 0，AIN2 = 1，PWMA 提供PWM。

封装后的MotorA_Forward(speed)和MotorA_Backward(speed)直接调用即可，无需手动操作GPIO。

6.4 制动与停止

方法	AIN1	AIN2	效果	适用场景
`Stop()`	0	0	H桥全关，电机自由滑行	正常停车，缓慢减速
`Brake()`	1	1	下桥臂MOSFET导通，短路制动	紧急停车，快速响应

⚠️ TB6612FNG的制动是下桥臂短路制动（内部将电机两端都拉到GND），比L298N的全桥制动更安全，但仍会产生制动电流和热量，不建议长时间保持制动状态。

6.5 STBY待机控制

TB6612FNG的STBY引脚是其相比L298N的一大亮点：

c 复制代码

/* 进入待机模式 */
GPIO_ResetBits(STBY_GPIO_PORT, STBY_GPIO_PIN);

/* 退出待机模式，恢复正常工作 */
GPIO_SetBits(STBY_GPIO_PORT, STBY_GPIO_PIN);
delay_ms(500);   // 等待芯片唤醒

在待机模式下，芯片内部大部分电路断电，功耗极低，适用于电池供电场景中的节能控制。

6.6 差速转向

两轮小车转弯的核心原理是左右轮速度不同：

c 复制代码

/* 小车左转：左轮 28%、右轮 78% */
MotorA_Forward(250);
MotorB_Forward(700);

/* 小车原地旋转：左轮正转、右轮反转 */
MotorA_Forward(450);
MotorB_Backward(450);

由于TB6612FNG的MOSFET导通电阻低、效率高，差速转向的响应更加灵敏、平顺。

七、与HC-SR04超声波模块联动：避障小车示例

将TB6612FNG与前面的HC-SR04超声波模块配合，可实现一个简单的避障小车：

c 复制代码

/* 伪代码：超声波避障逻辑（需配合HC-SR04驱动代码） */
while (1)
{
    /* 触发超声波测距 */
    HC_SR04_Trigger();
    HAL_Delay(100);  // 等待测距完成
    float distance = HC_SR04_GetDistance();

    if (distance > 30.0f && distance < 400.0f)
    {
        /* 前方无障碍，全速前进 */
        MotorA_Forward(800);
        MotorB_Forward(800);
    }
    else if (distance > 0 && distance <= 30.0f)
    {
        /* 前方有障碍：刹车 → 后退 → 转向避障 */
        MotorA_Brake();
        MotorB_Brake();
        delay_ms(200);

        MotorA_Backward(600);
        MotorB_Backward(600);
        delay_ms(500);

        /* 右转避障：原地旋转 */
        MotorA_Forward(500);
        MotorB_Backward(500);
        delay_ms(600);
    }
    else
    {
        /* 超出范围或其他异常，缓慢前进 */
        MotorA_Forward(400);
        MotorB_Forward(400);
    }
    delay_ms(50);
}

八、DFRobot简化版模块适配代码

如果你使用的是DFRobot出品的TB6612FNG简化版模块（DIR1/PWM1/DIR2/PWM2），逻辑更加简单。以下是适配代码（PWM频率同样为10kHz，使用PSC=7, ARR=899）：

8.1 tb6612_simple.h（简化版头文件）

c 复制代码

#ifndef __TB6612_SIMPLE_H
#define __TB6612_SIMPLE_H

#include "stm32f10x.h"

/* 简化版模块引脚定义 */
#define DIR1_GPIO_PORT        GPIOB
#define DIR1_GPIO_PIN         GPIO_Pin_13
#define DIR1_RCC              RCC_APB2Periph_GPIOB

#define DIR2_GPIO_PORT        GPIOB
#define DIR2_GPIO_PIN         GPIO_Pin_15
#define DIR2_RCC              RCC_APB2Periph_GPIOB

#define PWM_PERIOD            899   // PSC=7, ARR=899 → 10kHz

void TB6612_Simple_Init(void);
void Motor1_Run(int16_t speed);   // speed > 0 正转, speed < 0 反转, speed = 0 停止
void Motor2_Run(int16_t speed);

#endif

8.2 tb6612_simple.c（简化版源文件）

c 复制代码

#include "tb6612_simple.h"

void TB6612_Simple_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(DIR1_RCC | DIR2_RCC | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DIR1_GPIO_PIN;
    GPIO_Init(DIR1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DIR2_GPIO_PIN;
    GPIO_Init(DIR2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(DIR1_GPIO_PORT, DIR1_GPIO_PIN);
    GPIO_ResetBits(DIR2_GPIO_PORT, DIR2_GPIO_PIN);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PWM_PERIOD;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);
    TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void Motor1_Run(int16_t speed)
{
    if (speed > 0) {
        GPIO_SetBits(DIR1_GPIO_PORT, DIR1_GPIO_PIN);
        if ((uint16_t)speed > PWM_PERIOD) speed = PWM_PERIOD;
        TIM_SetCompare3(TIM2, (uint16_t)speed);
    } else if (speed < 0) {
        GPIO_ResetBits(DIR1_GPIO_PORT, DIR1_GPIO_PIN);
        speed = -speed;
        if ((uint16_t)speed > PWM_PERIOD) speed = PWM_PERIOD;
        TIM_SetCompare3(TIM2, (uint16_t)speed);
    } else {
        GPIO_ResetBits(DIR1_GPIO_PORT, DIR1_GPIO_PIN);
        TIM_SetCompare3(TIM2, 0);
    }
}

void Motor2_Run(int16_t speed)
{
    if (speed > 0) {
        GPIO_SetBits(DIR2_GPIO_PORT, DIR2_GPIO_PIN);
        if ((uint16_t)speed > PWM_PERIOD) speed = PWM_PERIOD;
        TIM_SetCompare4(TIM2, (uint16_t)speed);
    } else if (speed < 0) {
        GPIO_ResetBits(DIR2_GPIO_PORT, DIR2_GPIO_PIN);
        speed = -speed;
        if ((uint16_t)speed > PWM_PERIOD) speed = PWM_PERIOD;
        TIM_SetCompare4(TIM2, (uint16_t)speed);
    } else {
        GPIO_ResetBits(DIR2_GPIO_PORT, DIR2_GPIO_PIN);
        TIM_SetCompare4(TIM2, 0);
    }
}

8.3 简化版主函数示例

c 复制代码

int main(void)
{
    SystemInit();
    delay_init();
    TB6612_Simple_Init();

    while (1)
    {
        Motor1_Run(450);   // 电机1正转，约50%占空比
        delay_ms(2000);
        Motor1_Run(-450);  // 反转
        delay_ms(2000);
        Motor1_Run(0);     // 停止
        delay_ms(1000);
    }
}

九、常见问题排查

现象	可能原因	解决方案
电机完全不转	① STBY未拉高；② 未共地；③ 供电不足	检查STBY是否为高电平；确认GND与单片机相通；确认VM≥2.5V
电机只能正转不能反转	IN1/IN2方向控制引脚接线错误	对照真值表重新检查引脚连接
调速无效，电机始终全速	PWMA/PWMB未接PWM引脚或未配置定时器	检查PA2、PA3的复用功能配置
电机低速抖动严重	PWM频率太低	确认PSC=7, ARR=899，确保频率为10kHz
电机发出高频啸叫声	PWM频率在人耳范围内（<20kHz）	将PWM频率提高到10kHz以上
芯片工作一段时间后停止	过热保护触发	检查负载电流是否超过1.2A；加装散热措施
STBY拉低后电机仍转	STBY引脚未正确连接或初始化错误	检查PB12引脚配置和连接

十、总结

本文详细介绍了TB6612FNG双H桥电机驱动模块的工作原理和STM32标准库驱动方法，涵盖了MOSFET-H桥原理、引脚功能、真值表、STBY待机控制、PWM调速、正反转控制、差速转向等核心内容，并与L298N进行了全面的对比分析。代码结构清晰、函数封装完善，可直接移植到你的项目中使用。

核心要点回顾：

TB6612FNG的核心优势：MOSFET输出级、低导通电阻（0.5Ω）、高PWM频率支持（100kHz）、内置STBY待机功能、SSOP24小型封装。
控制四要素 ：
- IN1/IN2 → 控制方向（IN1=1,IN2=0正转；IN1=0,IN2=1反转；IN1=IN2=1制动）
- PWMA → 接收PWM控制速度
- STBY → 高电平使能，低电平待机
- GND → 必须与单片机共地
PWM参数 ：PSC=7, ARR=899 → 10kHz 频率，占空比通过TIM_SetCompare3()/TIM_SetCompare4()调整。
与L298N的制动差异：TB6612FNG的制动是下桥臂短路制动，比L298N的全桥制动更安全。
与HC-SR04联动：可轻松构建避障小车等经典嵌入式项目。

TB6612FNG凭借其高效率、小体积、低功耗、PWM高频支持等特性，已经成为智能小车和机器人项目中替代L298N的首选方案。希望本文对你的学习和项目开发有所帮助，有问题欢迎在评论区交流讨论！

往期回顾

如果你还没有看过前几篇文章，建议按顺序阅读：

STM32标准库驱动HC-SR04超声波测距模块（定时器输入捕获，附完整工程代码）
STM32标准库驱动L298N双H桥电机驱动模块（调速/正反转/多模式实战，附完整工程代码）
本文：STM32标准库驱动TB6612FNG双H桥电机驱动模块

三篇文章的组合可以帮你从零搭建一个完整的避障小车系统：HC-SR04感知前方障碍物距离 → STM32做逻辑判断 → TB6612FNG驱动电机执行前进/后退/转弯/刹车动作。