野火STM32_HAL库版课程笔记-TB6612FNG驱动有刷电机

本节虽然使用电机模块, 但是主要使用到的就是定时器的 PWM 来驱动.像舵机一样, 有刷电机同样需要 PWM 来驱动, 只不过不想舵机一样有硬性要求, 需要达到多少频率, 多少占空比才能够进行工作.有刷电机是一种更加灵活的, 可以控制的电机类型.前置介绍实验目的与模块介绍实验引脚TB6612FNG 驱动模块AO1 和 AO2 就可以连接一个直流电机 进行控制BO1 和 BO2 也可以连接一个直流电机 进行控制VM 电机驱动电压输入引脚, 即该电源是给电机的.PWMA / B: A / B 通道 PWM 输入引脚, 即需通过 STM32 输入 PWM 到引脚中, 才能够驱动电机. (电机转速则由 PWM 占空比决定)AIN1 和 AIN2 即逻辑输入引脚, 输入不同的电平来控制电机的正反转.BIN1 和 BIN2 同理, 输入不同的电平来控制电机的正反转.首先 AO1 和 AO2 是电源, 电机的输出引脚, 不需要配置GND 需要进行接地.还有连接芯片的 VCC 和 GND. 用来供给驱动芯片工作.而 电机的驱动电源 VM 需要连接 5V 的供电引脚.STM32 要使用的引脚用 PWM 引脚连接 PWMA,然后再用两个 GPIO 连接 AIN2 和 AIN1 来控制电机的方向.同时, 还可以用一个 GPIO 引脚来连接 STBY (待机引脚), 控制芯片的工作.即总共需要用到 STM32 的 4 个引脚状态导通的开关截止的开关电流方向电机动作正转Q1, Q4Q2, Q3左 → 右正向旋转反转Q2, Q3Q1, Q4右 → 左反向旋转关键提示:严禁直通Shoot-through在同一个侧臂例如Q1和Q2或者Q3和Q4不能同时导通。如果Q1和Q2同时导通电源VM会直接短路到地导致电路烧毁。PWM 配置的极性是高电平, 占空比越大, 电机转速越高, 反之, 极性是低电平, 占空比越大, 电机转速越低.项目配置TIM3先点击 PB0, 选择 TIM3_CH3, 然后在 TIM3 中, 将 Channel3 改为 PWM Generation CH3PSC : 72-1ARR : 100-1auto-reload preload : Enabel其余默认即可GPIO(GPIO_Output) AIN1 , AIN2 控制方向的引脚 : PA4, PA5(GPIO_Output) STBY 控制工作模式 : PA7(GPIO_Input) 按键引脚 : PA0, PA13按照图中红框处, 将两个按键输入引脚的标签改为 KEY1 和 KEY2, 并设置 下拉模式 (pull-down)其他引脚的标签改为图中对应的引脚功能名称代码部分/* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ // 建议使用 20% 到 80% 的占空比, 如果过高或者过低, 可能会出现其他问题. #define SPEED_LOW 20 // 低速, 占空比 20% #define SPEED_HIGH 80 // 高速, 占空比 80% /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PV */ uint8_t speed_mode 0; // 0慢速, 1快速 uint8_t direction_mode 0; // 0正转, 1反转 /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ /** * brief 设置电机的转向和转速 * param direction: 方向控制: 0 为正转, 1 为反转 * param speed: PWM 占空比 (范围 0~100), 值越大转速越快 (PWM极性为High的情况下) * retval 无 * note 使用 TIM3 通道 3 输出 PWM 控制转速, AIN1 / AIN2 控制方向 */ void Motor_Set(uint8_t direction, uint16_t speed) { __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim3, TIM_CHANNEL_3, speed); // 设置占空比 if (direction 0) // 正转 { HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_SET); // AIN1 高电平 HAL_GPIO_WritePin(AIN2_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); // AIN2 低电平 } else // 反转 { HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); // AIN1 低电平 HAL_GPIO_WritePin(AIN2_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_SET); // AIN2 高电平 } } /* USER CODE END 0 */ /** * brief The application entry point. * retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(htim3, TIM_CHANNEL_3); // 开启 PWM 输出 (PB0-TIM3-CH3) HAL_GPIO_WritePin(STBY_GPIO_Port, STBY_Pin, GPIO_PIN_SET); // STBY 拉高使能电机驱动芯片 /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { // 初始情况 PWM 为 0, AIN1 和 AIN2 也为 0 , 电机是停止状态 // 只有当按下按键(KEY1 或者 KEY2), 才能够设置电机的转速和方向, 电机才会被驱动. if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) GPIO_PIN_SET) // KEY1 切换速度模式 { // 切换速度模式 (0: 低速, 1: 高速) speed_mode !speed_mode; // 根据当前速度模式选择对应占空比 uint16_t speed (speed_mode 0) ? SPEED_LOW : SPEED_HIGH; // 设置电机转向和速度 Motor_Set(direction_mode, speed); while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) GPIO_PIN_SET); // 等待松手 } if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) GPIO_PIN_SET) // KEY2 切换方向模式 { // 切换方向模式 (0: 正转, 1: 反转) direction_mode !direction_mode; // 根据当前速度模式选择对应占空比 uint16_t speed (speed_mode 0) ? SPEED_LOW : SPEED_HIGH; // 设置电机转向和速度 Motor_Set(direction_mode, speed); while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) GPIO_PIN_SET); // 等待松手 } /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ }程序现象参考接线:通过按键 KEY1 切换速度, 按键 KEY2 切换旋转方向.分别对应正转-慢速正转-快速反转-慢速