[应用相关] STM32 直流减速电机控制

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 楼主| buffered 发表于 2019-5-14 19:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
在直流减速电机控制中,最常用的方法就是通过PWM来控制直流电机的转速。在控制小车走直线的过程中,需要两者的转速一置(如果要走得很直,还需要在短时间内保证两者的行程大致相当,这可以用PID算法来控制)。 因此,在检测到两者转速不一样时,需要动态调整其中一个或两个轮子的PWM的点空比(简单点的就以一个轮为基准,调整另外一个轮子即可;如果以一个固定的标准的话,需要调整两个轮子的PWM占空比)。


  1. 程序第一步:设置GPIO,略(输出PWM的管脚用Mode_AF_PP即可)

  2. 程序第二步:设置定时器,(保证产生两路PWM即可,我用的是TIM4)

  3. void TIM4_Configuration(void)
  4. {
  5. TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM_TimeBaseInitStructure;
  6. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

  7. //时间基初始化
  8. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=144;   //18K/144=125Hz,这个是电机PWM的频率
  9. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=4000; //72000000/4000=18K
  10. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
  11. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
  12. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0x0000;

  13. TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);

  14. //输出比较模式设置,用于4路PWM输出
  15. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2; //输出PWM
  16. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //使能正向通道
  17. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputState_Disable; //失能反向通道
  18. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=PWM_L;    //左轮DIR的占空比
  19. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low; //输出极性为低电平
  20. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCPolarity_High;//互补输出极性为高电平
  21. TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;
  22. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;

  23. TIM_OC1Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure);    //PWM_L初始化
  24. TIM_OC1PreloadConfig(TIM4,TIM_OCPreload_Disable); //改变点空比后,立即产生效应

  25. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=PWM_R;    //左轮PWM的占空比
  26. TIM_OC2Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure);    //PWM_R初始化
  27. TIM_OC2PreloadConfig(TIM4,TIM_OCPreload_Disable); //改变点空比后,立即产生效应

  28. //使能定时器4
  29. TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
  30. TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4,ENABLE);

  1. 程序第三步:

  2. 在SysTick中断中,读取两个轮子的速度(具体的方法是:每0.1秒读一次,并以此人作为速度的依据),并比较,如果以右轮为基准,则调整左轮的PWM占空比。涉及到关键语句是:TIM_SetCompare1();

  3. u16 COUN1=0;
  4. u16 COUN2=0;

  5. volatile u16 Dist_L=0;    //左轮行程脉冲数
  6. volatile u16 Dist_R=0;   //右轮行程脉冲数
  7. void SysTick_Handler(void)
  8. {

  9.   COUN1=TIM1->CNT;    //左轮在0.1秒里脉冲数
  10.   COUN2=TIM2->CNT;   //右轮在0.1秒里脉冲数
  11.   Dist_L=Dist_L+COUN1; //左轮行程脉冲数
  12.   Dist_R=Dist_R+COUN2; //右轮行程脉冲数
  13.   if( (COUN1-COUN2)>2)
  14.   {
  15.         PWM_L= TIM_GetCapture1(TIM4);
  16.        TIM_SetCompare1(TIM4, PWM_L - 4);
  17.   }
  18.    else if ( (COUN2-COUN1)>2)
  19.    {
  20.        PWM_L= TIM_GetCapture1(TIM4);
  21.        TIM_SetCompare1(TIM4, PWM_L + 4);
  22.    }

  23.   TIM_SetCounter(TIM1, 0);
  24.   TIM_SetCounter(TIM2, 0);

  25. }

  26. 关于TIM_SetCompareX(;)这个函数,还是有很多用途的,其中另外一个用途,就是用于产生不同频率的PWM,具体程序如下:

  27. u16 capture = 0;

  28. extern vu16 CCR1_Val;
  29. extern vu16 CCR2_Val;
  30. extern vu16 CCR3_Val;
  31. extern vu16 CCR4_Val;

  32. void TIM2_IRQHandler(void)
  33. {

  34. /* TIM2_CH1 toggling with frequency = 183.1 Hz */
  35. if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
  36. {
  37.      TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1 );
  38.   capture = TIM_GetCapture1(TIM2);
  39.   TIM_SetCompare1(TIM2, capture + CCR1_Val );
  40. }

  41. /* TIM2_CH2 toggling with frequency = 366.2 Hz */
  42. if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) != RESET)
  43. {
  44.      TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
  45.   capture = TIM_GetCapture2(TIM2);
  46.     TIM_SetCompare2(TIM2, capture + CCR2_Val);
  47. }

  48. /* TIM2_CH3 toggling with frequency = 732.4 Hz */
  49. if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) != RESET)
  50. {
  51.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);
  52.   capture = TIM_GetCapture3(TIM2);
  53.     TIM_SetCompare3(TIM2, capture + CCR3_Val);
  54. }

  55. /* TIM2_CH4 toggling with frequency = 1464.8 Hz */
  56. if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET)
  57. {
  58.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4);
  59.   capture = TIM_GetCapture4(TIM2);
  60.     TIM_SetCompare4(TIM2, capture + CCR4_Val);
  61. }

  62. }


monitoring 发表于 2019-5-14 19:36 | 显示全部楼层
感谢分享!学习一下!
xinpian101 发表于 2019-5-14 22:00 | 显示全部楼层
这种电机的控制还好。
xinpian101 发表于 2019-5-14 22:00 | 显示全部楼层
网速教程还挺多的。
磨砂 发表于 2019-6-13 12:04 | 显示全部楼层
执行器件的选型有讲究吗
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