标题: 使用单片机PWM使能L298N驱动TT马达，麦克拉姆轮小车驱动 [打印本页]

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作者: XYMXYM    时间: 2020-8-15 16:41
标题: 使用单片机PWM使能L298N驱动TT马达，麦克拉姆轮小车驱动
由于学习的需要，我们需要制作一个物料搬运小车。
经过与小伙伴的一番商讨之后，我们决定使用麦克拉姆轮和TT马达作为小车的底盘驱动。
电机驱动器我们选用的是L298N（便宜又简单。）
以下是个人写的一些代码，简单的封装几个小车前进后退，左右直走的函数。
麦克拉姆轮排列方式为X型。

单片机源程序如下:

1. 
   
2. #include "motor.h"
   
3. #include "stm32f10x.h"
   
4. #include "stm32f10x_rcc.h"
   
5. #include "delay.h"
   
6. 
   
7. /************电机 A B C D 的使能输入PWM函数初始化部分************/
   
8. 
   
9. static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void)
   
10. {
    
11.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
12. 
    
13.   // 输出比较通道A GPIO 初始化
    
14.         RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);
    
15.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH1_PIN;
    
16.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
17.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
18.   GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
19.         
    
20.         // 输出比较通道B GPIO 初始化
    
21.         RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);
    
22.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH2_PIN;
    
23.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
24.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
25.   GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH2_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
26.         
    
27.         // 输出比较通道C GPIO 初始化
    
28.         RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK, ENABLE);
    
29.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH3_PIN;
    
30.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
31.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
32.   GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
33.         
    
34.         // 输出比较通道D GPIO 初始化
    
35.         RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK, ENABLE);
    
36.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH4_PIN;
    
37.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
38.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
39.   GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH4_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
40. }
    
41. 
    
42. 
    
43. /* ----------------   PWM信号 周期和占空比的计算--------------- */
    
44. // ARR ：自动重装载寄存器的值
    
45. // CLK_cnt：计数器的时钟，等于 Fck_int / (psc+1) = 72M/(psc+1)
    
46. // PWM 信号的周期 T = ARR * (1/CLK_cnt) = ARR*(PSC+1) / 72M
    
47. // 占空比P=CCR/(ARR+1)
    
48. 
    
49. static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
    
50. {
    
51.   // 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
    
52.         GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);
    
53. 
    
54. /*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
    
55.         // 配置周期，这里配置为100K
    
56.         
    
57.   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
58.         // 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    
59.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;        
    
60.         // 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
    
61.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;        
    
62.         // 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到
    
63.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;               
    
64.         // 计数器计数模式，设置为向上计数
    
65.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;               
    
66.         // 重复计数器的值，没用到不用管
    
67.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;        
    
68.         // 初始化定时器
    
69.         TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);
    
70. 
    
71.         /*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/        
    
72. 
    
73. // 占空比配置， 这里可用于调节电机转速
    
74. 
    
75.   uint16_t CCR1_Val = 7;
    
76.         uint16_t CCR2_Val = 7;
    
77.         uint16_t CCR3_Val = 7;
    
78.         uint16_t CCR4_Val = 7;
    
79.         
    
80.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
81.         // 配置为PWM模式1
    
82.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    
83.         // 输出使能
    
84.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
85.         // 输出通道电平极性配置        
    
86.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
87.         
    
88.         // 输出比较通道 1
    
89.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;
    
90.         TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
    
91.         TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
    
92.         
    
93.         // 输出比较通道 2
    
94.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
    
95.         TIM_OC2Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
    
96.         TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
    
97.         
    
98.         // 输出比较通道 3
    
99.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
    
100.         TIM_OC3Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
     
101.         TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
     
102.         
     
103.         // 输出比较通道 4
     
104.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
     
105.         TIM_OC4Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
     
106.         TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
     
107.         
     
108.         // 使能计数器
     
109.         TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
     
110. }
     
111. 
     
112. 
     
113. 
     
114. /************电机 A B C D 的IN输入函数初始化部分************/
     
115. 
     
116. void Motor_Config(void)
     
117. {
     
118.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   
     
119.   RCC_APB2PeriphClockCmd( MOTOR_INA1_CLK|MOTOR_INA2_CLK|
     
120.                                 MOTOR_INB1_CLK|MOTOR_INB2_CLK|
     
121.                                 MOTOR_INC1_CLK|MOTOR_INC2_CLK|
     
122.                                 MOTOR_IND1_CLK|MOTOR_IND2_CLK, ENABLE);  
     
123.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_INA1_PIN|MOTOR_INA2_PIN|
     
124.                                       MOTOR_INB1_PIN|MOTOR_INB2_PIN|
     
125.                                       MOTOR_INC1_PIN|MOTOR_INC2_PIN|
     
126.                                       MOTOR_IND1_PIN|MOTOR_IND2_PIN;
     
127.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
     
128.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     
129.         GPIO_Init(MOTOR_INA1_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
130.         GPIO_Init(MOTOR_INA2_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
131.         GPIO_Init(MOTOR_INB1_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
132.         GPIO_Init(MOTOR_INB2_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
133.         GPIO_Init(MOTOR_INC1_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
134.         GPIO_Init(MOTOR_INC2_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
135.         GPIO_Init(MOTOR_IND1_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
136.         GPIO_Init(MOTOR_IND2_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
137.         
     
138. }
     
139. 
     
140. void Motor_A_STOP(void)
     
141. {
     
142.         IN1(High);
     
143.         IN2(High);
     
144. }
     
145. 
     
146. void Motor_A_PRun(void)
     
147. {
     
148.         IN1(Low);
     
149.         IN2(High);
     
150. }
     
151. 
     
152. void Motor_A_NRun(void)
     
153. {
     
154.         IN1(High);
     
155.         IN2(Low);
     
156. }
     
157. 
     
158. void Motor_B_STOP(void)
     
159. {
     
160.         IN3(High);
     
161.         IN4(High);
     
162. }
     
163. 
     
164. void Motor_B_PRun(void)
     
165. {
     
166.         IN3(Low);
     
167.         IN4(High);
     
168. }
     
169. 
     
170. void Motor_B_NRun(void)
     
171. {
     
172.         IN3(High);
     
173.         IN4(Low);
     
174. }
     
175. 
     
176. void Motor_C_STOP(void)
     
177. {
     
178.         IN5(High);
     
179.         IN6(High);
     
180. }
     
181. 
     
182. void Motor_C_PRun(void)
     
183. {
     
184.         IN5(Low);
     
185.         IN6(High);
     
186. }
     
187. 
     
188. void Motor_C_NRun(void)
     
189. {
     
190.         IN5(High);
     
191.         IN6(Low);
     
192. }
     
193. 
     
194. void Motor_D_STOP(void)
     
195. {
     
196.         IN7(High);
     
197.         IN8(High);
     
198. }
     
199. 
     
200. void Motor_D_PRun(void)
     
201. {
     
202.         IN7(Low);
     
203.         IN8(High);
     
204. }
     
205. 
     
206. void Motor_D_NRun(void)
     
207. {
     
208.         IN7(High);
     
209.         IN8(Low);
     
210. }
     
211. 
     
212. /********小车前进后退和左右直走及停下函数部分——（麦克纳木轮排布方式为X型）*********/
     
213. /********具体麦克纳木伦摆放方式可以看一下redame.txt文件********/
     
214. 
     
215. //小车前进，ABCD电机正转
     
216. void Car_Forward (void)
     
217. {
     
218. 
     
219.                 //A电机正转
     
220.           Motor_A_PRun();
     
221.                
     
222.                 //B电机正转
     
223.           Motor_B_PRun();
     
224.         
     
225.                 //C电机正转
     
226.     Motor_C_PRun();
     
227.                
     
228.                 //D电机正转
     
229.           Motor_D_PRun();
     
230.         
     
231.                
     
232. }
     
233. 
     
234. //小车后退,ABCD电机反转
     
235. void Car_Back_Off (void)
     
236. {
     
237. 
     
238.                 //A电机反转
     
239.                   Motor_A_NRun();
     
240.                
     
241.                 //B电机反转
     
242.                   Motor_B_NRun();
     
243.                
     
244.                 //C电机反转
     
245.             Motor_C_NRun();
     
246.                
     
247.                 //D电机反转
     
248.                   Motor_D_NRun();
     
249.         
     
250. }
     
251. 
     
252. //小车左直走，A,D电机反转，B,C电机正转
     
253. void Car_Go_Straight_Left (void)
     
254. {
     
255.   
     
256.                 //A电机反转
     
257.           Motor_A_NRun();
     
258.                
     
259.                 //B电机正转
     
260.           Motor_B_PRun();
     
261.                
     
262.                 //C电机正转
     
263.     Motor_C_PRun();
     
264.                
     
265.                 //D电机反转
     
266.           Motor_D_NRun();
     
267. 
     
268. }
     
269. 
     
270. //小车右直走，A,D电机正转，B,C电机反转
     
271. void Car_Go_Straight_Right (void)
     
272. {
     
273.   
     
274.                 //A电机正转
     
275.            Motor_A_PRun();
     
276.                
     
277.                 //B电机反转
     
278.           Motor_B_NRun();
     
279.                
     
280.                 //C电机反转
     
281.      Motor_C_NRun();
     
282.                
     
283.                 //D电机正转
     
284.            Motor_A_PRun();
     
285.         
     
286. }
     
287. 
     
288. //小车停下，A,B,C,D电机都不转
     
289. void Car_Stop (void)
     
290. {
     
291.   
     
292.                 //A电机不转
     
293.           Motor_A_STOP();
     
294.                
     
295.                 //B电机不转
     
296.           Motor_B_STOP();
     
297.                
     
298.                 //C电机不转
     
299.     Motor_C_STOP();
     
300.                
     
301.                 //D电机不转
     
302.           Motor_D_STOP();
     
303.         
     
304.         
     
305. }
     
306. 
     
307. void GENERAL_TIM_Init(void)
     
308. {
     
309.         GENERAL_TIM_GPIO_Config();
     
310.         GENERAL_TIM_Mode_Config();               
     
311. }

复制代码

简单讲一下代码内容：使用的是四路通用计时器进行L298N的使能，然后再用IO输出信号，带动马达。（比较简单的原理）
再顺便附带一下头文件。

1. #ifndef __MOTOR1_H
   
2. #define __MOTOR1_H
   
3. 
   
4. 
   
5. #include "stm32f10x.h"
   
6. #include "stm32f10x_gpio.h"
   
7. 
   
8. /************电机 A B C D 的使能输入PWM宏定义部分************/
   
9. /************通用定时器TIM参数定义，只限TIM2、3、4、5********/
   
10. 
    
11. // 当使用不同的定时器的时候，对应的GPIO是不一样的，可以自行更改
    
12. // 我们这里使用的是TIM3，可以根据实际情况更改
    
13. 
    
14. #define            GENERAL_TIM                   TIM3
    
15. 
    
16. #define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
    
17. #define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3
    
18. #define            GENERAL_TIM_Period            (10-1)
    
19. #define            GENERAL_TIM_Prescaler         (72-1)
    
20. //由于目前不知道PWM频率配置多少合适，所以这里暂时随便配置的一个数
    
21. // 频率计算公式为： 72M / ARR*(PSC+1)
    
22. //占空比计算公式为：CCR/(ARR+1)
    
23. 
    
24. 
    
25. // TIM3 输出比较通道A
    
26. #define            GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
    
27. #define            GENERAL_TIM_CH1_PORT          GPIOA
    
28. #define            GENERAL_TIM_CH1_PIN           GPIO_Pin_6
    
29. 
    
30. // TIM3 输出比较通道B
    
31. #define            GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
    
32. #define            GENERAL_TIM_CH2_PORT          GPIOA
    
33. #define            GENERAL_TIM_CH2_PIN           GPIO_Pin_7
    
34. 
    
35. // TIM3 输出比较通道C
    
36. #define            GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
    
37. #define            GENERAL_TIM_CH3_PORT          GPIOB
    
38. #define            GENERAL_TIM_CH3_PIN           GPIO_Pin_0
    
39. 
    
40. // TIM3 输出比较通道D
    
41. #define            GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
    
42. #define            GENERAL_TIM_CH4_PORT          GPIOB
    
43. #define            GENERAL_TIM_CH4_PIN           GPIO_Pin_1
    
44. 
    
45. 
    
46. 
    
47. 
    
48. /************电机 A B C D 的IN输入函数初始化部分************/
    
49. 
    
50. //TT_MOTOR  输出比较通道A
    
51. #define MOTOR_INA1_PIN          GPIO_Pin_6              //定义输出位置宏，便于移植
    
52. #define MOTOR_INA1_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
53. #define MOTOR_INA1_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
54. 
    
55. #define MOTOR_INA2_PIN          GPIO_Pin_7              //定义输出位置宏，便于移植
    
56. #define MOTOR_INA2_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
57. #define MOTOR_INA2_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
58. 
    
59. //TT_MOTOR  输出比较通道B
    
60. #define MOTOR_INB1_PIN          GPIO_Pin_8              //定义输出位置宏，便于移植
    
61. #define MOTOR_INB1_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
62. #define MOTOR_INB1_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
63. 
    
64. #define MOTOR_INB2_PIN          GPIO_Pin_9              //定义输出位置宏，便于移植
    
65. #define MOTOR_INB2_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
66. #define MOTOR_INB2_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
67. 
    
68. //TT_MOTOR  输出比较通道C
    
69. #define MOTOR_INC1_PIN          GPIO_Pin_12             //定义输出位置宏，便于移植
    
70. #define MOTOR_INC1_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
71. #define MOTOR_INC1_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
72. 
    
73. #define MOTOR_INC2_PIN          GPIO_Pin_13             //定义输出位置宏，便于移植
    
74. #define MOTOR_INC2_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
75. #define MOTOR_INC2_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
76. 
    
77. //TT_MOTOR  输出比较通道D
    
78. #define MOTOR_IND1_PIN          GPIO_Pin_14             //定义输出位置宏，便于移植
    
79. #define MOTOR_IND1_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
80. #define MOTOR_IND1_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
81. 
    
82. #define MOTOR_IND2_PIN          GPIO_Pin_15             //定义输出位置宏，便于移植
    
83. #define MOTOR_IND2_PORT         GPIOB                   //定义输出端口宏，便于移植
    
84. #define MOTOR_IND2_CLK          RCC_APB2Periph_GPIOB   
    
85. 
    
86. 
    
87. #define High    1
    
88. #define Low     0
    
89. 
    
90. #define IN1(a) if (a)  \
    
91.         GPIO_SetBits(MOTOR_INA1_PORT,MOTOR_INA1_PIN );\
    
92. else  \
    
93.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INA1_PORT,MOTOR_INA1_PIN)
    
94. 
    
95. #define IN2(a) if (a)  \
    
96.         GPIO_SetBits(MOTOR_INA2_PORT,MOTOR_INA2_PIN);\
    
97. else  \
    
98.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INA2_PORT,MOTOR_INA2_PIN)
    
99. 
    
100. #define IN3(a) if (a)  \
     
101.         GPIO_SetBits(MOTOR_INB1_PORT,MOTOR_INB1_PIN);\
     
102. else  \
     
103.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INB1_PORT,MOTOR_INB1_PIN)
     
104. 
     
105. #define IN4(a) if (a)  \
     
106.         GPIO_SetBits(MOTOR_INB2_PORT,MOTOR_INB2_PIN);\
     
107. else  \
     
108.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INB2_PORT,MOTOR_INB2_PIN)
     
109. 
     
110. 
     
111. #define IN5(a) if (a)  \
     
112.         GPIO_SetBits(MOTOR_INC1_PORT,MOTOR_INC1_PIN);\
     
113. else  \
     
114.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INC1_PORT,MOTOR_INC1_PIN)
     
115. 
     
116. #define IN6(a) if (a)  \
     
117.         GPIO_SetBits(MOTOR_INC2_PORT,MOTOR_INC2_PIN);\
     
118. else  \
     
119.         GPIO_ResetBits(MOTOR_INC2_PORT,MOTOR_INC2_PIN)
     
120. 
     
121. #define IN7(a) if (a)  \
     
122.         GPIO_SetBits(MOTOR_IND1_PORT,MOTOR_IND1_PIN);\
     
123. else  \
     
124.         GPIO_ResetBits(MOTOR_IND1_PORT,MOTOR_IND1_PIN)
     
125. 
     
126. #define IN8(a) if (a)  \
     
127.         GPIO_SetBits(MOTOR_IND2_PORT,MOTOR_IND2_PIN);\
     
128. else  \
     
129.         GPIO_ResetBits(MOTOR_IND2_PORT,MOTOR_IND2_PIN)
     
130. 
     
131. 
     
132. static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void);
     
133. static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void);
     
134. void GENERAL_TIM_Init(void);
     
135. 
     
136. 
     
137. void Motor_Config(void);
     
138. 
     
139. void Motor_A_STOP(void);
     
140. void Motor_A_PRun(void);
     
141. void Motor_A_NRun(void);
     
142. 
     
143. void Motor_B_STOP(void);
     
144. void Motor_B_PRun(void);
     
145. void Motor_B_NRun(void);
     
146. 
     
147. void Motor_C_STOP(void);
     
148. void Motor_C_PRun(void);
     
149. void Motor_C_NRun(void);
     
150. 
     
151. void Motor_D_STOP(void);
     
152. void Motor_D_PRun(void);
     
153. void Motor_D_NRun(void);
     
154. 
     
155. void Car_Forward (void);
     
156. void Car_Back_Off (void);
     
157. void Car_Go_Straight_Left (void);
     
158. void Car_Go_Straight_Right (void);
     
159. void Car_Stop (void);
     
160. 
     
161. #endif
     

复制代码

主函数和那些延时函数什么的，可以根据个人兴趣爱好编写。
今天就说这些了，有什么不对的地方 欢迎各位大佬批评指正。
个人初次接触单片机，小白一枚。

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欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)

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