STM32PID控制板设计全解析学习笔记

创建如图所示的STM32 PID控制板。

STM32主控:一般为 STM32F103C8T6,负责采集传感器、PID 运算、输出 PWM、逻辑控制

电机驱动模块:常用 DRV8833,驱动编码直流电机

编码电机接口:两路编码器接口(A、B 相),读取电机转速 / 位置,构成速度环、位置环

角度传感器接口:外接 MPU6050 等姿态传感器,采集摆杆角度(倒立摆角度环)

OLED显示屏:实时显示角度、转速、PID 参数(Kp/Ki/Kd)

电位器旋钮:在线调节 PID 参数,调试非常方便

按键:模式切换、启停、换向、参数切换

电源部分:DC 插座、电源开关、稳压模块,支持外接 12V 电源输入

调试接口:SWD 调试排针(下载调试程序)、串口排针(串口打印、上位机通信)

如图所示为上方PID电机驱动的原理图。

先放置最小系统板。

放置网络标签。添加GND与3V3等等。其中叉叉符号表示该引脚不用,悬空。

导入需要的元器件,点击文件导入,嘉立创EDA专业版。

选择导入的SGM6132稳压模块-PCB封装。

点击确认。

此时,个人里面的嘉立创EDA里会出现导入成功的SGM6132稳压模块。

放置在原理图中如图所示。

再导入TB6612模块-PCB封装。

放置在PCB原理图中如图所示。

如图添加网络标签(STBY接3V3代表持续使能驱动)

给SGM6132稳压模块添加网络标签。

选择如图所示的电解电容。

给稳压模块的VIN与5V(输入与输出端添加一大一小的电解电容,进行滤波。)

添加电源输入的部分。DC005作为DC电源母座。U6:KF301-5.0-2P,额外外接12V电源输入。

U7:SS12D010GS-WJ,作为5V支路的电源总开关,串了F1保险丝做过流保护。

放置OLED模块并添加网络标签。

放置四个电位器,用于调节电压(分压)。

添加独立按键。(下拉接法,STM32 IO 配置成上拉输入,按下为低电平)

放置U4/U5,电机编码器插座,给带编码器直流电机供电+编码器A/B相信号。

放置端子,角度传感器插座H1,H2。

添加串口插座。

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