基于APM32F407开发的通用伺服方案的RS485方向控制配置说明-PWM配置法

只看该作者 · 2024-12-26 15:22

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使用APM32F407开发伺服或其他电机控制代码中，RS485一般用于总线编码器通讯，其中控制RS485通讯需要一路UART外设+一路控制485芯片的方向。
一般控制485芯片的方向会选用一路GPIO，直接通过GPIO的拉高或者拉低来控制输出的高低电平，这种方式特点是实现简单，但是存在一个弊端，就是无法精准的控制输出高低电平的占空比。
本方案就是目前在通用伺服软件设计中，最为广泛应用的配置方法，就是通过PWM输出来控制一路控制485芯片的方向。其特点就是能精准的控制输出高低电平的占空比。避免多余的时间等待消耗。
这里选用一路通用定时器TIM4来实现485通讯的方向控制，具体外设配置如下：

/* TIM4 init function */
void MX_TIM4_Init(void) //RS-485-DIR
{
  LL_TIM_InitTypeDef TIM_InitStruct = {0};
  LL_TIM_OC_InitTypeDef TIM_OC_InitStruct = {0};

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_TIM4);

  TIM_InitStruct.Prescaler = 0;
  TIM_InitStruct.CounterMode = LL_TIM_COUNTERMODE_UP;
  TIM_InitStruct.Autoreload = 5000;
  TIM_InitStruct.ClockDivision = LL_TIM_CLOCKDIVISION_DIV2;
  LL_TIM_Init(TIM4, &TIM_InitStruct);
  LL_TIM_DisableARRPreload(TIM4);

  LL_TIM_SetClockSource(TIM4, LL_TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL);

  TIM_OC_InitStruct.OCMode = LL_TIM_OCMODE_PWM1;
  TIM_OC_InitStruct.OCState = LL_TIM_OCSTATE_ENABLE;
  TIM_OC_InitStruct.OCNState = LL_TIM_OCSTATE_ENABLE;
  TIM_OC_InitStruct.CompareValue = 700;
  TIM_OC_InitStruct.OCPolarity = LL_TIM_OCPOLARITY_HIGH;
  LL_TIM_OC_Init(TIM4, LL_TIM_CHANNEL_CH1, &TIM_OC_InitStruct);

LL_TIM_SetOnePulseMode(TIM4, LL_TIM_ONEPULSEMODE_REPETITIVE);

  LL_TIM_OC_DisableFast(TIM4, LL_TIM_CHANNEL_CH1);
  LL_TIM_SetTriggerOutput(TIM4, LL_TIM_TRGO_RESET);
  LL_TIM_DisableMasterSlaveMode(TIM4);
  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOD);
/**TIM4 GPIO Configuration
PD12    ------> TIM4_CH1
*/
  GPIO_InitStruct.Pin = RST_RS485_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_2;
  LL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
}

基础配置完毕后，以总线编码器通讯为例，当获取完当前RX-BUFFER数据后，就可以将等待时间换算成占空比，直接填入CCR1寄存器，并且使能TIM4定时器即可。这样每次收发完成当前帧数据后，均可以更新下一帧数据的方向信号占空比，可以根据不同数据帧指令来进行调整，十分灵活。
      Encoder_txData[0] = p->DATA_ID;//CF
      Encoder_txData[1] = address;//p->addr;//ADF
      Encoder_txData[2] = p->TX_EDF;//p->addr;//EDF
      Encoder_txData[3] = (p->DATA_ID ^ address) ^ p->TX_EDF;//CRC
      TIM4->CCR1=Encoder_sci1.RTS_time;
   TIM4->CNT=0;
   TIM4->CR1|=(TIM_CR1_CEN);