STM32单片机智能小车一PWM方式实现小车调速和转向

目录

1. 电机模块开发

2. 让小车动起来

3. 串口控制小车方向

4. 如何进行小车PWM调速

5. PWM方式实现小车转向

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1. 电机模块开发

L9110s概述

接通VCC，GND 模块电源指示灯亮， 以下资料来源官方，具体根据实际调试

IA1输入高电平，IA1输入低电平，【OA1 OB1】电机正转；

IA1输入低电平，IA1输入高电平，【OA1 OB1】电机反转；

IA2输入高电平，IA2输入低电平，【OA2 OB2】电机正转；

IA2输入低电平，IA2输入高电平，【OA2 OB2】电机反转；

接线参考：

B-1A -- PA0

B-1B -- PB1

A-1A -- PA1

A-1B -- PB10 

2. 让小车动起来

代码实现：

motor.c

#include "motor.h"
void goForward(void)
{
    // 左轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
    // 右轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
void goBack(void)
{
    // 左轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
    // 右轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
void goLeft(void)
{
    // 左轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
    // 右轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
void goRight(void)
{
    // 左轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
    // 右轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
void stop(void)
{
    // 左轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
    // 右轮
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}

motor.h

#ifndef __MOTOR_H__
#define __MOTOR_H__
#include "main.h"
void goForward(void);
void goBack(void);
void goLeft(void);
void goRight(void);
void stop(void);
#endif

main.c

#include "motor.h"

//main函数的while循环部分：
while (1)
{
    goForward();
    HAL_Delay(1000);
    goBack();
    HAL_Delay(1000);
    goLeft();
    HAL_Delay(1000);
    goRight();
    HAL_Delay(1000);
    stop();
    HAL_Delay(1000);
}

3. 串口控制小车方向

• 串口分文件编程进行代码整合——通过现象来改代码
• 接入蓝牙模块，通过蓝牙控制小车
• 添加点动控制，如果APP支持按下一直发数据，松开就停止发数据（蓝牙调试助手的自定义按键不 能实现），就能实现前进按键按下后小车一直往前走的功能

代码实现：

usart.c

#include "usart.h"

#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "motor.h"

//串口接收缓存（1字节）
uint8_t buf=0;

//定义最大接收字节数 200，可根据需求调整
#define UART1_REC_LEN 200

// 接收缓冲, 串口接收到的数据放在这个数组里，最大UART1_REC_LEN个字节
uint8_t UART1_RX_Buffer[UART1_REC_LEN];

//  接收状态
//  bit15，      接收完成标志
//  bit14，      接收到0x0d
//  bit13~0，    接收到的有效字节数目
uint16_t UART1_RX_STA=0;

#define SIZE 12

char buffer[SIZE];

// 接收完成回调函数，收到一个数据后，在这里处理
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	// 判断中断是由哪个串口触发的
	if(huart->Instance == USART1)
	{
		// 判断接收是否完成（UART1_RX_STA bit15 位是否为1）
		if((UART1_RX_STA & 0x8000) == 0)
		{
			// 如果已经收到了 0x0d （回车），
			if(UART1_RX_STA & 0x4000)
			{
				// 则接着判断是否收到 0x0a （换行）
				if(buf == 0x0a)
				{
					// 如果 0x0a 和 0x0d 都收到，则将 bit15 位置为1
					UART1_RX_STA |= 0x8000;

					// 灯控指令
					if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M1"))
						goForward();
					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M2"))
						goBack();
					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M3"))
						goLeft();
					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M4"))
						goRight();
					else
						stop();
					
					memset(UART1_RX_Buffer, 0, UART1_REC_LEN);
					UART1_RX_STA = 0;
				}
				else
					// 否则认为接收错误，重新开始
					UART1_RX_STA = 0;
			}
			else	// 如果没有收到了 0x0d （回车）
			{
				//则先判断收到的这个字符是否是 0x0d （回车）
				if(buf == 0x0d)
				{
					// 是的话则将 bit14 位置为1
					UART1_RX_STA |= 0x4000;
				}
				else
				{
					// 否则将接收到的数据保存在缓存数组里
					UART1_RX_Buffer[UART1_RX_STA & 0X3FFF] = buf;
					UART1_RX_STA++;
					
					// 如果接收数据大于UART1_REC_LEN（200字节），则重新开始接收
					if(UART1_RX_STA > UART1_REC_LEN - 1)
						UART1_RX_STA = 0;
				}
			}
		}
		// 重新开启中断
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	unsigned char temp[1]={ch};
	HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);  
	return ch;
}

4. 如何进行小车PWM调速

原理：

全速前进是LeftCon1A = 0; LeftCon1B = 1;

完全停止是LeftCon1A = 0;LeftCon1B = 0;

那么单位时间内，比如20ms, 有15ms是全速前进，5ms是完全停止， 速度就会比5ms全速前进，15ms完全停止获得的功率多，相应的速度更快！

开发：借用PWM的舵机控制代码

将控制车轮的4个 GPIO 口配置修改如下，否则小车动不起来。

原因：L9110每个控制口需要一高一低才可以动起来，如果PWM有效电平为高电平，则另一个 GPIO口则需要输出低电平才可以驱动轮子。

代码实现：

main.c

// main函数里
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
while (1)
{
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 8);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 8);
    HAL_Delay(1000);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 10);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 10);
    HAL_Delay(1000);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 15);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 15);
    HAL_Delay(1000);
}

5. PWM方式实现小车转向

右转原理：

左轮速度大于右轮

左转原理：

右轮速度大于左轮

左右轮各自调速代码实现：

// main函数里
while (1)
{
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,8);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,15);
    HAL_Delay(1000);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,15);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,8);
    HAL_Delay(1000);
}