【嵌入式设计】【炒鸡详细】STM32单片机控制机器人程序设计框架解读(不定时更新) |
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因为疫情原因,我小机器人的底层单片机代码没人搞了,没人弄了就得我自己上。硕士时候有点儿基础,现在一边儿做一边儿学,争取用一天时间把机器人的底层STM32代码给搞出来。 雨哥最NB的地方就是学东西和做东西都很快,其中的原因就是雨哥一般是一边儿做事一边儿总结,在学习的时候顺便把工作干了,在工作的时候顺便把知识学了。所以建议各位老铁们多总结,不总结,今天学点儿东西明天就全忘了。 复习的时候写一个博客,把心得跟大家共享: 1. STM32单片机在一台智能车中担任的角色作为一台AppleZhang的小型智能车(差速轮)的协处理器,单片机的作用就是接受上面工控机的控制信号来驱动各个外设,同时将自己读取的外设信号上传到顶层工控机上。 我的差速小车的底层控制器有几个功能需求: 两路PWM驱动+4个GPIO(PWM需要用到单片机中的PWM输出模块,四个GPIO用来控制机器人的轮子方向)两个编码器读取的模块(用来读取机器人轮胎的转动角度,用到单片机定时器的编码器/计数器模式)加速度传感器模块(我的是MPU6050,也就是需要IIC通讯)四个超声波传感器(需要一个定时器,4个GPIO做Trigger,4个外部中断做Echo)一个步进电机控制(机器人转头)串口通讯(跟上位机通讯,接受上位机控制信号)两个GPIO,用来控制两个灯 2. PWM和GPIO用来控制机器人的轮胎旋转速度和方向第一步,我们先使用PWM来控制轮胎,使轮胎能够按照我们的需求进行定功率旋转:这一个过程需要几个GPIO参与: 四个配置为普通推挽输出的GPIO【用于控制轮胎方向】两个配置为PWM的GPIO【用于控制轮胎PWM】 2.1 配置轮胎的GPIO我们用几组引脚来驱动轮胎,PA15和PB3用来驱动左轮前进后退,PB4和PB6用来驱动右轮前进后退;配置普通GPIO输出的方法比较简单,一共分为4个步骤: 1. 打开负责这个GPIO的APB时钟 2. 定义一个GPIO_InitTypedef的变量 3. 设置这个变量(Pin,Mode,Speed) 4. 使用GPIO_Init(...)函数,对GPIO进行配置;代码如下: 非常重要:在STM32F103系列单片机中,以上四个GPIO默认配置为JTAG调试引脚,所以在机器人控制中会出现GPIO不受控或输出错误的情况,此时,我们要显式的将JTAG模式关闭;代码如下: RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE); 2.2 配置PWM定时器STM32单片机想要输出PWM波形,需要配置以下几个内容: 1.打开GPIO使能开关,GPIO引脚为复用输出并使能 2.选择一个Timer(例如TIM1),打开使能开关,构建并配置TIM_TimeBaseInitTypedef结构体 在TIM_TimeBaseInitTypedef这个结构体中有几个参数比较关键,分别为Prescaler, Period,ClockDivision,和Counter_Mode,它们依次代表预分频数量(越高计数的速度越慢,设为0就是主频),计数周期(计数到多少会停止并触发溢出中断),时钟周期(设置为0就行),计数模式Counter_Mode分为三种:向上,向下和中央对齐模式,可用下面的图来表示(图转自下面参考链接)![]()
3.构建一个TIM_OCInitTypedef(Output Configure)结构体,并配置到定时器通道上 在这个结构体中,有以下几个关键参数,分别为:TIM_OCMode, TIM_OutputState,TIM_Pulse, TIM_OC_Polarity;第一个参数代表输出模式,跟Polarity一起用,意义就是告诉单片机在什么时候输出高。当OCMode=TIM_OCMode_PWM1,TIM_OC_Polarity=TIM_OC_Polarity_Low时,当Timer计数器值 |
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