STM32学习16--定时器输出比较2直流电机

使用STM32定时器输出PMW信号配置TB6612 驱动芯片，是嵌入式的经典方案。

一、硬件接线与引脚功能

直流电机属于大功率器件，GPIO口无法直接驱动，需要配合电机驱动电路来操作。TB6612是一款双通道驱动芯片，控制一个电机需要3个STM32引脚（1个PWM+2个GPIO），具体如下：

1、PWM引脚（PWMA和PWMB）连接STM32的定时器通道引脚（比如TIM3_CHI1对应PA6），输入PWM信号，占空比决定电机转速。

2、方向控制引脚(AIN1-AIN2)：连接STM32的普通GPIO，通过高低电平组合控制电机的正转、反转和刹车；

3、使能引脚（STBY）：芯片的总开关。接3.3V和5V高电平表示使能，接GND则芯片进入待机高阻态，电机自由滑行。

4、电源引脚（VM，VCC）：VM接5V，官方不超过10V。VCC接3.3V，务必保证STM32、TB6612和电源共地（GND）。

二、TB6612核心控制逻辑

STBY接3.3V，一直使能，逻辑如下：

|--------|--------|-------------|------------|
| AN1 | AN2 | PWMA（PWM信号） | 电机状态 |
| 高电平（1） | 低电平（0） | 有效PWM | 正转，占空比越大越快 |
| 低电平（0） | 高电平（1） | 有效PWM | 反转，占空比越大越快 |
| 低电平（0） | 低电平（0） | X | 停机 |
| 高电平（1） | 高电平（1） | X | 制动 |

三、代码

配置：使用TIM2，通道1→PA0，PA4接AIN1，PA5接AIN2。

1、PWM初始化及修改占空比函数

cpp 复制代码

void PWM_Init(uint16_t ARR,uint16_t PSC)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef OC_Config;
	//开启时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	//初始化GPIO，PA0复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	//初始化时基单元
	TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
	TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
	TIM_BaseInitStructure.TIM_Period =ARR;//1000-1
	TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler =PSC;//72-1
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_BaseInitStructure);
	//配置OC
	OC_Config.TIM_OCMode =TIM_OCMode_PWM1;
	OC_Config.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	OC_Config.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	OC_Config.TIM_Pulse = 0;
	TIM_OC1Init(TIM2,&OC_Config);
	
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);		
}
//修改CCR值，也就是修改占空比
void SetCompare(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);
}

注：PWM当成模板，只要修改ARR、PSC即可。公式：频率=72M/(ARR+1)/(PSC+1)；

PSC=72-1，ARR=1000-1，TB6612用这个参数频率噪音很小，比较适合。

2、TB6612引脚初始化

cpp 复制代码

void Motor_Init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	/*上电默认停机*/
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
}

3、电机启停函数

cpp 复制代码

void Motor_Forward()
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
}
void Motor_Reverse()
{
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
}
void Motor_Stop()
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
}

4、main函数

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "Motor.h"
#include "KEY.h"
#include "PWM.h"
int main()
{
	PWM_Init(1000-1,72-1);
	Motor_Init();
	while(1)
	{
		Motor_Forward();
		SetCompare(600);
		Delay_ms(5000);
		SetCompare(1000);		
		Delay_ms(10000);
		Motor_Stop();
		Delay_ms(10000);
	}
	
}

注：PWM频率选择：TB6612支持高频，可以将PWM设置在10~20kHz之间，这个频率超出了人耳听觉范围，可以有效消除电机运行时的想"啸叫声"。

四、复习GPIO

1、输出引脚（单片机往外发信号）

分：普通输出、复用输出。

1）普通推挽Out_PP：是人写代码手动控制高低电平：点灯、TB6612的AIN1和AIN2、继电器、按键指示灯、蜂鸣器等。函数：GPIO_SetBits()，GPIO_ResetBits()等，完全由程序说了算，和片内外设无关。

2）复用推挽AF__PP（专用外设输出）

引脚交给单片机硬件模块自动控制，自己写的代码不能直接拉高拉低。

TIM_CHx(PWM）、串口TX，SPI时钟、MOSI。定时器自动产生方波，软件干预不了电平，必须开复用模式。

共同点：都是输出，单片机向外送出电平。

3）开漏输出：基本不用，只有I2C偶尔使用。

2、输入引脚（单片机读取外部的电平）

1））上拉输入IPD：外部开关、独立按键最常用；

2）浮空输入：IN_FLOATING：ADC模拟量采集；

3）复用输入AF_IPD：串口Rx、SPI_MISO、定时器捕获

外设接管引脚用来接收信号，就用复用输入；

2、判断流程：

第一步：引脚是往外输出还是外部信号？？

读取→输入：按键选IPD，串口选Rx选复用AF_IPD；ADC选浮空；

往外输出→进入第二步：

第二步：是自己手动写代码控制电平吗？？

自己操控→Out_PP;

定时器/串口自动发波形→AF_PP（比如PWM）

本文完！