使用STM32CubeMx搭建平衡小车代码框架.docx

1、使用STM32CubeMx搭建平衡小车代码框架使用STM32CubeMx快速搭建平衡小车代码框架硬件平台：STM32CubeMxHAL代码库：STM32F1xx项目平台:MDK5.17A1.项目总体框架如下:MPU6050的数据读取采用软件模拟IIC,可使用MPU的DMP库直接生成角度值，减轻MCU计算负担;(DMP库资源详见，正点原子MPU6050资料)电机驱动部分采用市面上常见的直流电机驱动，引脚分布如下：PWMA,PWMB,A0,A1,B0,B1；其中PWMA、PWMB为电机驱动信号；A0、A1、B0、B1为电机方向控制信号，其控制电平如下：A0 A1 电机高 高 制动高 低 正转低 高

2、 反转低 低 停止其中，制动为电机锁死，而停止为电机停转；2.项目搭建：Step1.打开STM32CubeMX，单击“New Project”，选择芯片型号，STM32F103C8Tx。Step2.配置Debug，根据实际选择Step3.配置外部时钟信号Step4.配置TIM2(PWM发生器)Step5.配置模拟IIC引脚Step6.配置电机控制引脚Step7.配置TIM3(用作微妙延时时钟)，CubeMx生成的代码中不包含微妙延时，此部分用于实现模拟IIC的微妙延时Step8.配置USART1(用于串口调试)Step9.时钟配置注：关于输入时钟一定要按实际晶振频率填写，否则会造成时序混乱；S

3、tep10.TIM2参数配置（10KHz）Step11.配置TIM3(微妙延时定时器)定时器时钟频率的计算：定时器时钟频率:72MHz72MHz/(PSC+1)/ARR=72/(71+1)/1=1Mhz=1us;Step12.配置GPIO口Step13.生成项目配置至此，关于平衡小车的软件框架配置已全部完成，点击项目生成，进入MDK编写代码：代码片段1：微妙函数的实现#include delay.h#include tim.hvoid Delay_us(uint32_t us) uint16_t counter=us&0xffff; HAL_TIM_Base_Start(&htim3); _H

4、AL_TIM_SetCounter(&htim3,counter); while(counter1) counter=_HAL_TIM_GetCounter(&htim3); HAL_TIM_Base_Stop(&htim3);void Delay_ms(uint32_t ms) Delay_us(1000*ms);代码片段2 模拟IIC：#define HIGH 1#define LOW 0#define SDA_IN() GPIOB-CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB-CRL|=0x40000000;#define SDA_OUT() GPIOB-CRL&=0x0FFFFFFF;G

5、PIOB-CRL|=0x10000000; #define IIC_SCL(n) (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET) /SCL#define IIC_SDA(n) (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET) /SDA#define READ_SDA HAL_GPIO_

6、ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7) void IIC_Init(void) IIC_SDA(HIGH); IIC_SCL(HIGH);void IIC_Start(void) SDA_OUT(); IIC_SDA(HIGH); IIC_SCL(HIGH); Delay_us(4); IIC_SDA(LOW); Delay_us(4); IIC_SCL(LOW); void IIC_Stop(void) SDA_OUT(); IIC_SCL(LOW); IIC_SDA(LOW); Delay_us(4); IIC_SCL(HIGH); IIC_SDA(HIGH); Delay_u

7、s(4); uint8_t IIC_Wait_Ack(void) uint8_t ucErrTime=0; SDA_IN(); IIC_SDA(HIGH);Delay_us(1); IIC_SCL(HIGH);Delay_us(1); while(READ_SDA) ucErrTime+; if(ucErrTime250) IIC_Stop(); return 1; IIC_SCL(LOW); return 0; void IIC_Ack(void) IIC_SCL(LOW); SDA_OUT(); IIC_SDA(LOW); Delay_us(2); IIC_SCL(HIGH); Delay

8、_us(2); IIC_SCL(LOW); void IIC_NAck(void) IIC_SCL(LOW); SDA_OUT(); IIC_SDA(HIGH); Delay_us(2); IIC_SCL(HIGH); Delay_us(2); IIC_SCL(LOW); void IIC_Send_Byte(uint8_t txd) uint8_t t; SDA_OUT(); IIC_SCL(LOW); for(t=0;t7); txd=1; Delay_us(2); IIC_SCL(HIGH); Delay_us(2); IIC_SCL(LOW); Delay_us(2); uint8_t

9、 IIC_Read_Byte(uint8_t ack) uint8_t i,receive=0; SDA_IN(); for(i=0;i8;i+ ) IIC_SCL(LOW); Delay_us(2); IIC_SCL(HIGH); receiveLastError=0; sptr-PrevError=0; sptr-Proportion=P_DATA; sptr-Integral=I_DATA; sptr-Derivative=D_DATA; sptr-SetPoint=0;int IncPIDCalc(PID* sptr,int nextPoint) int iError,iIncpid;

10、 iError=sptr-SetPoint-nextPoint; iIncpid=sptr-Proportion*iError- sptr-Integral*sptr-LastError+ sptr-Derivative*sptr-PrevError; sptr-PrevError=sptr-LastError; sptr-LastError=iError; return iIncpid;代码片段4 PWM发生器 HAL_GPIO_WritePin(Left_Dir0_GPIO_Port,Left_Dir0_Pin,GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(Left_D

11、ir1_GPIO_Port,Left_Dir1_Pin,GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(Right_Dir0_GPIO_Port,Right_Dir0_Pin,GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(Right_Dir1_GPIO_Port,Right_Dir1_Pin,GPIO_PIN_RESET); _HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,0); _HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_2,0); HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);注：更改PWM的占空比使用HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,val)函数即可，其占空比的为用户设定的值除以ARR的值，即val/99+1;即val直接等于占空比；后记：关于DMP的代码直接参考正点原子的MPU6050的代码即可；如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！