tb6612电机驱动软件开发(cubeide工程调试，引脚等设置）

tb6612电机驱动软件开发(cubeide工程调试，引脚等设置）

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CLOCK(RCC)

设置外部时钟源

High Speed Clock即为HSE（高速时钟源），一般为接外部晶振为主，因此选择Crystal/Ceramic Resonator（使用晶振/外部陶瓷振荡器）来使用外部晶振。
Low Speed Clock（低速时钟源），若无特殊需求，不用打开。
然后设置时钟频率

设置输入时钟源频率

此图片频率84为方便讲解设置，实际还是按使用频84MHZ来设置！

①：Input frequency：输入晶振频率，在这个选项中可根据单片机的外部晶振来填写晶振频率，下面的蓝色范围为可接受频率范围。这边按8MHZ来配。
②：PLL source Mux：PLL时钟源选择器，选择HSE高速时钟源即可。
③：PLL 分频系数 M 配置。由于我们需要系统时钟设为168MHZ，因此需要通过PLL分频来把8MHZ的晶振时钟转换为系统时钟。
④：主 PLL 倍频系数 N 配置。倍频系数 N（自动配频会自动计算）
⑤：主 PLL 分频系数 P 配置。分频系数 P（自动配频会自动计算）
⑥：系统时钟时钟源选择，选择PLLCLK，系统时钟就会和PLL同步为168MHZ
⑦，⑧：SYSCLK系统时钟，引脚的工作频率都由它分频来配置。
系统时钟分频得到的总线时钟：AHB（Advanced High performance Bus，高级高性能总线，用于高性能模块CPU、DMA、DSP之间的连接）、APB1、APB2、APB3和APB总线时钟（Advanced Peripheral Bus，高性能外围总线，用于低带宽的周边外设之间的连接，例如UART）以及Systick时钟的最终来源都是系统时钟SYSCLK。

SYS

GPIO

PB10,PB11,PB12,PB13设置为输出,高速模式

用于连接电机的电机A电机输出端1，A电机输出端2，B电机输出端2，B电机输出端1来控制电机的正反转。

NVIC

设置将设置NVIC的分组为2，并设置抢占优先级和相应优先级。

软件设置高低电平

/* tb6612 A电机输入端1*/
#define AIN1(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)       /* AIN1 */

 /* tb6612 A电机输入端2*/
#define AIN2(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)       /* AIN2 */

 /* tb6612 B电机输入端1*/
#define BIN1(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(BIN1_GPIO_Port, BIN1_Pin, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(BIN1_GPIO_Port, BIN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)       /* BIN1 */

 /* tb6612 B电机输入端2*/
#define BIN2(x)   do{ x ? \
                      HAL_GPIO_WritePin(BIN2_GPIO_Port, BIN2_Pin, GPIO_PIN_SET) : \
                      HAL_GPIO_WritePin(BIN2_GPIO_Port, BIN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); \
                  }while(0)       /* BIN2 */

Timer定时器配置

PWM输出设置电机转速

TIM3作为PWM的产生定时器，在“TIM3”界面将“Clock Source”，clock source不设置为“Internal Clock”内部时钟，再将定时器3通道3与通道4设为“PWM Genration CH4”。
接着进入TIM3的配置设置中（没显示出来的注意去刷新系统时钟）

将系统分频设为84-1，得到1KHZ频率，将计数设为1000得到1000us的PWM周期。

频率 = 定时器时钟 / （Prescaler 预分频 + 1） / （Counter Period 计数值 + 1） Hz
占空比 = Pulse ( 对比值) / （C ounter Period 计数值） %

同时开启自动重载防止定时器溢出。

定时器对应软件设置
开启定时器

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);

使能定时器输出

/* 使能输出 */
      HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_3)  //PWM1  PB0

      HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_4)   //PWM2     PB1

设置占空比

/* 设置速度（占空比） */
     __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_3,ChannelPulse)    // 设置比较寄存器的值
     __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_4,ChannelPulse)    // 设置比较寄存器的值

定时器编码模式

PC6TIM8_CH1定时器自带编码引脚获取电机脉冲PC7TIM8_CH2定时器自带编码引脚获取电机脉冲PE9TIM1_CH1定时器自带编码引脚获取电机脉冲PE11TIM1_CH2定时器自带编码引脚获取电机脉冲

设置定时器为编码模式

设置为上升沿，下降沿触发，设置滤波系数4（滤波可不需要）

对应软件设置
开启TIM3和8的编码器接口模式

  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_ALL);   //开启TIM3的编码器接口模式
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim8, TIM_CHANNEL_ALL);   //开启TIM8的编码器接口模式

获取计数值

__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);//获取计数器值


__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim8);//获取计数器值

计数器清零

   __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1,0);//TIM1计数器清零
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim8,0);//TIM8计数器清零

普通定时器

定时器7，20ms触发一次，每次触发执行对应的回调函数，用于重置获取的编码脉冲数

定时器6，1s触发一次，用于查看软件是否卡死等情况

使能定时器中断
TIM6

TIM7
设置中断优先级

软件设置
开启定时器

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);

定时器回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(htim);
  if(htim == &htim7){
          GetMotorPulse();
        Motor_left_journey_cm  = ( g_lMotor_left_PulseSigma /(REDUCTION_RATIO*ENCODER_TOTAL_RESOLUTION))  * (2*WheelR*3.1416);
        Motor_right_journey_cm    = ( g_lMotor_right_PulseSigma /(REDUCTION_RATIO*ENCODER_TOTAL_RESOLUTION)) * (2*WheelR*3.1416);
        /*****上位机pid调试速度话用,实际运行时注释掉*****/
          /*
           * 左边电机调试，最终调试后
           * P=0.7
           * I=0.85
           * D=0
           */
          Motor_left_PWM = speed_left_pid_control();
        if (Motor_left_PWM >= 0)    // 判断电机方向
        {
            move_left_forward();   //正方向要对应
        }else{
            Motor_left_PWM = -Motor_left_PWM;
            move_left_backward();   //正方向要对应
        }
        speed_set_left_motor(Motor_left_PWM);

          /*
           * 右边电机调试，最终调试后
           * P=0.967
           * I=0.910
           * D=0.567
           */
//          Motor_right_PWM = speed_right_pid_control();
//        if (Motor_right_PWM >= 0)    // 判断电机方向
//        {
//            move_right_forward();   //正方向要对应
//        }else{
//            Motor_right_PWM = -Motor_right_PWM;
//            move_right_backward();   //正方向要对应
//        }
//        speed_set_right_motor(Motor_right_PWM);

        /******/

         /******上位机调试位置速度串级PID时用，实际使用时注释掉******/

//    Location_Speed_control();
//    //set_computer_value(SEND_FACT_CMD, CURVES_CH1, &g_lMotor_left_PulseSigma, 1);
//    //set_computer_value(SEND_FACT_CMD, CURVES_CH2, &g_lMotor_right_PulseSigma, 1);
//    Motor_left_PWM = speed_left_Outval;
    printf("Motor_left_PWM = %f\r\n",Motor_left_PWM);
//    Motor_right_PWM = speed_right_Outval;
    printf("Motor_right_PWM = %f\r\n",Motor_right_PWM);
//    MotorOutput(Motor_left_PWM,Motor_right_PWM);



    }else if(htim == (&htim6)) { //1s进入一次TIM6的中断

    }

  /* NOTE : This function should not be modified, when the callback is needed,
            the HAL_TIM_PeriodElapsedCallback could be implemented in the user file
   */
}

UART串口设置

在“Mode”一栏中，将“Mode”改为“Asychoronous”异步模式，其他选项不用改动。
可以看到下方会出现串口的详细配置目录，这边选择不改动，使用默认的：
115200HZ波特率，8字符长度，奇偶位None，停止位为1.

接着点击“NVIC Setting”对串口中断进行配置，打开USART1的中断开关。

并在“NVIC”总中断控制界面将串口中断的优先度设为“3，3”。

软件设置
打开串口中断接收

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)g_rx_buffer, 1); //打开串口中断接收

设置中断服务函数

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    uint32_t timeout = 0;
    uint32_t maxDelay = 0x1FFFF;

   protocol_data_recv(g_rx_buffer, 1);
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
  timeout = 0;
  while (HAL_UART_GetState(&huart1) != HAL_UART_STATE_READY) /* 等待就绪 */
  {
      timeout++;                              /* 超时处理 */
      if(timeout > maxDelay)
      {
          break;
      }
  }

  timeout=0;

  while (HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)g_rx_buffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)
  {
      timeout++;                              /* 超时处理 */
      if (timeout > maxDelay)
      {

          break;
      }
  }
  //__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

设置串口接收中断回调函数

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)             /* 接收未完 */
    {
        if((g_usart_rx_sta & 0x8000) == 0)      /* 接收到了0x0d */
        {
            if(g_usart_rx_sta & 0x4000)         /* 接收到了0x0d */
            {
                if(g_rx_buffer[0] != 0x0a)
                {
                    g_usart_rx_sta = 0;          /* 接收错误,重新 */
                }else{
                    g_usart_rx_sta |= 0x8000;   /* 接收完成 */
                }
            }else{                                /* 还没收到0X0D */

                if(g_rx_buffer[0] == 0x0d)
                {
                    g_usart_rx_sta |= 0x4000;
                }else{
                    cp_g_usart_rx_buf[g_usart_rx_sta & 0X3FFF] = g_rx_buffer[0] ;
                    g_usart_rx_sta++;
                    if(g_usart_rx_sta > (USART_REC_LEN - 1))
                    {
                        g_usart_rx_sta = 0;      /* 接收数据错误,重新 */
                    }
                }
            }
        }

 //         protocol_data_recv(g_rx_buffer, 1);

        if (g_usart_rx_sta & 0x8000) {
               memcpy(g_usart_rx_buf, cp_g_usart_rx_buf, USART_REC_LEN);
               memset(cp_g_usart_rx_buf, 0, USART_REC_LEN);
            g_usart_rx_sta = 0;
        }
    }
}

串口接收与发送操作函数

/* IO operation functions *******************************************************/
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAPause(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAResume(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAStop(UART_HandleTypeDef *huart);
/* Transfer Abort functions */
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortTransmit(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortReceive(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort_IT(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortTransmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortReceive_IT(UART_HandleTypeDef *huart);

void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_AbortCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_AbortTransmitCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_AbortReceiveCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

这些函数是用于串行通信中的UART（通用异步收发器）操作的函数。
HAL_UART_Transmit: 用于通过UART发送数据。它接收UART句柄指针 huart，数据缓冲区指针 pData，数据长度 Size 和超时时间 Timeout。
HAL_UART_Receive: 用于通过UART接收数据。它接收UART句柄指针 huart，数据缓冲区指针 pData，数据长度 Size 和超时时间 Timeout。
HAL_UART_Transmit_IT: 用于以中断方式通过UART发送数据。与 HAL_UART_Transmit 类似，但不会阻塞主程序的执行。
HAL_UART_Receive_IT: 用于以中断方式通过UART接收数据。与 HAL_UART_Receive 类似，但不会阻塞主程序的执行。
HAL_UART_Transmit_DMA: 用于通过DMA（直接存储器访问）方式通过UART发送数据。这种方法可以实现高效的数据传输，减少CPU的负载。
HAL_UART_Receive_DMA: 用于通过DMA方式通过UART接收数据。与 HAL_UART_Transmit_DMA 类似，但用于接收数据。
HAL_UART_DMAPause: 暂停通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_DMAResume: 恢复通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_DMAStop: 停止通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_Abort: 中止UART通信，停止传输并释放相关资源。
HAL_UART_AbortTransmit: 中止UART发送操作。
HAL_UART_AbortReceive: 中止UART接收操作。
HAL_UART_Abort_IT: 以中断方式中止UART通信。
HAL_UART_AbortTransmit_IT: 以中断方式中止UART发送操作。
HAL_UART_AbortReceive_IT: 以中断方式中止UART接收操作。
上述函数提供了灵活的UART数据传输和操作控制功能，适用于各种应用场景。通过这些函数，可以发送和接收数据，使用不同的传输方式（阻塞、中断、DMA），以及中止或暂停数据传输。此外，还提供了一些回调函数，以便在特定事件发生时进行处理，如传输完成、接收完成、错误处理等。