STM32CUBEMX F103 HAL库开发 两路定时器的Encoder编码器模式

机器人开发过程中，对于直流电机来说，编码器至关重要，它不仅可以使我们对电极进行精确的速度闭环，位置闭环，还可以通过时间积分，根据运动学关系，获得速度、位置等信息

STM32的定时器有编码器模式，大大的方便我们的开发

使用STM32cubeMX配置工具，使得这个过程变得无比简单

我使用STM32cubeMX 开发一个机器人中 使用两个定时器TIM3 和TIM4编码器模式读取编码器的值，做闭环控制

STM32定时器编码器模式（Encoder Mode）

CubeMX配置过程

选择芯片过程不再赘述

RCC: HSE高速总线始终改为外部晶振

在这里插入图片描述

SYS: DEBUG选择 SW模式

在这里插入图片描述

TIM3 TIM4 配置成定时器模式 Combined Channels: Encoder Mode

encode_tim3.png

encoder_tim4.png

TIM3 TIM4 定时器分频配置： 这里分频数要注意一下，Prescaler 直接给0 ，Counter Period给65535，下面的Encoder Mode 如果是TI1的话就是只计数上升沿的脉冲，如果是TI2 andTI2 就是上下沿都计，脉冲是前一个的两倍

tim_192.png

tim_382.png

TIM Encoder GPIO上拉模式配置，两个定时器四个引脚，全部改成 Pull-Up，即上拉模式，主要用于没有外部上拉的编码器读取时，可以确定引脚电平，防止出错

GPIO.png

时钟树配置

时钟树

工程配置 IDE选择 MDK V5

project

第一栏里选择复制必要的库文件 第二栏里勾选将文件分为.c和.h

codegen

最后点击生成文件
注意 ！
工程路径绝对不能有中文名，否则会报错，无法复制stm32的库文件到你的工程

keil中添加处理函数

打开生成的文件，在main.c中初始化的时候开启编码器计数

HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_ALL);

在循环中调用 __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN 可以获得当前电机的转向 0为正、1为负

DirectionA = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htim3);     
DirectionB = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htim4);  

在循环中调用 __HAL_TIM_GET_COUNTER 获取计数器的计数值，即编码器的脉冲数

CaptureNumberA=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
CaptureNumberB=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim4);

脉冲计算：

我的电机编码器是AB相位差90度，栅格数是96，无减速器，码盘转一圈，A相和B相分别输出96个矩形脉冲，总共输出192个脉冲。
如果使用 Encoder Mode TI1 或者Encoder Mode TI2，码盘转一圈得到的计数值为192。
如果使用Encoder Mode TI1 andTI2 那么得到的脉冲数为384。

ti1_192.png

384.png

电机转过的角度
如果使用Encoder Mode TI1 andTI2 那么

电机真实方向= 0为正、1为负
电机真实角度= 得到的脉冲数 / 384 * 360