一:TB6612电机驱动简介
1.1 简介
TB6612FNG是一款新型驱动器件,能独立双向控制2个直流电机,它具有很高的集成度,同时能提供足够的输出能力,运行性能和能耗方面也具有优势因此在集成化、小型化的电机控制系统中,它可以作为理想的电机驱动器件。
工作电流:1.2A 峰值电流:3.2A
1.2 引脚简介
AINI/AIN2、BIN1/BIN2、PWMA/PWMB为控制信号输入端;
A01/A02、B01/B2为2路电机控制输出端;
STBY为正常工作/待机状态控制引脚:
VM(<10V和VCC(27~55V分别为电机驱动电压输入和逻辑电平输入端。
具体的引脚方面的定义如下:
二:电路接线图示
电路图有关于接线的方法如下图所示:
三:代码编写思路
此处的直流电机的转速也是通过PWM波形进行控制的,有关于PWM.c和PWM.h两个关于STM32生成PWM波的代码文件,此处不再赘述,有兴趣的可以参考我的前两篇通过PWM波控制的文章。需要强调一点,此时PWM.c与上一篇的不同之处在于:
1.引脚变为GPIO_Pin_2
2. 计数周期和预分频器有所改变
其他并未有什么变化。 有关于OLED和Key的代码驱动文件也是一模一样的。
主要就在于直流电机的驱动文件Motor.c和Motor.h的代码编写。在Motor.c文件中,我们需要首先定义一个电机引脚初始化函数Motor_Init,用于直流电机引脚的初始化。
然后设置可以控制电机转速的Motor_SetSpeed函数,用于控制电机的旋转速度。主要代码如下:
Key.c
#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" /** * 函 数:按键初始化 * 参 数:无 * 返 回 值:无 */ void Key_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟 /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //将PB1和PB11引脚初始化为上拉输入 } /** * 函 数:按键获取键码 * 参 数:无 * 返 回 值:按下按键的键码值,范围:0~2,返回0代表没有按键按下 * 注意事项:此函数是阻塞式操作,当按键按住不放时,函数会卡住,直到按键松手 */ uint8_t Key_GetNum(void) { uint8_t KeyNum = 0; //定义变量,默认键码值为0 if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0) //读PB1输入寄存器的状态,如果为0,则代表按键1按下 { Delay_ms(20); //延时消抖 while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0); //等待按键松手 Delay_ms(20); //延时消抖 KeyNum = 1; //置键码为1 } if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0) //读PB11输入寄存器的状态,如果为0,则代表按键2按下 { Delay_ms(20); //延时消抖 while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0); //等待按键松手 Delay_ms(20); //延时消抖 KeyNum = 2; //置键码为2 } return KeyNum; //返回键码值,如果没有按键按下,所有if都不成立,则键码为默认值0 }
Key.h
#ifndef __KEY_H #define __KEY_H void Key_Init(void); uint8_t Key_GetNum(void); #endif
PWM.c
#include "stm32f10x.h" // Device header /** * 函 数:PWM初始化 * 参 数:无 * 返 回 值:无 */ void PWM_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //开启TIM2的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA2引脚初始化为复用推挽输出 //受外设控制的引脚,均需要配置为复用模式 /*配置时钟源*/ TIM_InternalClockConfig(TIM2); //选择TIM2为内部时钟,若不调用此函数,TIM默认也为内部时钟 /*时基单元初始化*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频,选择不分频,此参数用于配置滤波器时钟,不影响时基单元功能 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式,选择向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //计数周期,即ARR的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1; //预分频器,即PSC的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器,高级定时器才会用到 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit,配置TIM2的时基单元 /*输出比较初始化*/ TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //定义结构体变量 TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); //结构体初始化,若结构体没有完整赋值 //则最好执行此函数,给结构体所有成员都赋一个默认值 //避免结构体初值不确定的问题 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //输出比较模式,选择PWM模式1 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性,选择为高,若选择极性为低,则输出高低电平取反 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //初始的CCR值 TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //将结构体变量交给TIM_OC3Init,配置TIM2的输出比较通道3 /*TIM使能*/ TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2,定时器开始运行 } /** * 函 数:PWM设置CCR * 参 数:Compare 要写入的CCR的值,范围:0~100 * 返 回 值:无 * 注意事项:CCR和ARR共同决定占空比,此函数仅设置CCR的值,并不直接是占空比 * 占空比Duty = CCR / (ARR + 1) */ void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare) { TIM_SetCompare3(TIM2, Compare); //设置CCR3的值 }
PWM.h
#ifndef __PWM_H #define __PWM_H void PWM_Init(void); void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare); #endif
Motor.c
#include "stm32f10x.h" // Device header #include "PWM.h" /** * 函 数:直流电机初始化 * 参 数:无 * 返 回 值:无 */ void Motor_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 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); //将PA4和PA5引脚初始化为推挽输出 PWM_Init(); //初始化直流电机的底层PWM } /** * 函 数:直流电机设置速度 * 参 数:Speed 要设置的速度,范围:-100~100 * 返 回 值:无 */ void Motor_SetSpeed(int8_t Speed) { if (Speed >= 0) //如果设置正转的速度值 { GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); //PA4置高电平 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); //PA5置低电平,设置方向为正转 PWM_SetCompare3(Speed); //PWM设置为速度值 } else //否则,即设置反转的速度值 { GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); //PA4置低电平 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); //PA5置高电平,设置方向为反转 PWM_SetCompare3(-Speed); //PWM设置为负的速度值,因为此时速度值为负数,而PWM只能给正数 } }
Motor.h
#ifndef __MOTOR_H #define __MOTOR_H void Motor_Init(void); void Motor_SetSpeed(int8_t Speed); #endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "Motor.h" #include "Key.h" uint8_t KeyNum; //定义用于接收按键键码的变量 int8_t Speed; //定义速度变量 int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 Motor_Init(); //直流电机初始化 Key_Init(); //按键初始化 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, "Speed:"); //1行1列显示字符串Speed: while (1) { KeyNum = Key_GetNum(); //获取按键键码 if (KeyNum == 1) //按键1按下 { Speed += 20; //速度变量自增20 if (Speed > 100) //速度变量超过100后 { Speed = -100; //速度变量变为-100 //此操作会让电机旋转方向突然改变,可能会因供电不足而导致单片机复位 //若出现了此现象,则应避免使用这样的操作 } } Motor_SetSpeed(Speed); //设置直流电机的速度为速度变量 OLED_ShowSignedNum(1, 7, Speed, 3); //OLED显示速度变量 } }
四:实操效果显示
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