STM32CubeMX HAL学习记录：电机控制实践与总结

一、基础配置

1、配置RCC、SYS，SYS的Timebase Source选择TIM6

2、配置USART1、时钟84MHz

3、激活FreeRTOS，选择CMSIS_V1，Config parameters种USE_TIMERS选择ENABLE

二、编码器及电机驱动引脚配置

1、选用TIM3的编码器模式

 2、驱动使用L298N，将PB6、PB7设置为输出模式

 3、使用TIM2的CH1输出1kHz的PWM

 三、FreeRTOS配置

1、设置两个软件定时器，一个用于总控制，一个用于编码器读取数值，也可以用硬件定时器

 2、设置一个队列，用于编码器数值传输

 四、代码编写

硬件测试及传感器数据读取

在gpio.c中添加以下代码，完成电机限幅与方向控制

void Motor_Limit(int *speed)
{
	if(*speed>=100)
		*speed=100;
	if(*speed<=-100)
		*speed=-100;
}

uint8_t motor_dir;
void Motor_control(int speed)
{
	if(speed>=0)
	{
		motor_dir=1;
		Motor_Limit(&speed);
		__HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,speed);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);
	}
	else
	{
		motor_dir=0;
		Motor_Limit(&speed);
		__HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,-speed);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET);		
	}
}

在main.c中初始化TIM2，发出PWM波形

HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);

添加以下函数测试电机是否旋转，若电机旋转证明无错误，完成编码器测试后删掉

Motor_control(80);

添加编码器初始化代码

HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_ALL);

在main中测试编码器是否正常，若正常将函数删掉。

enc=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);

在freertos.c中的StartDefaultTask函数中添加代码，启动软件定时器，总控制周期设置10ms，编码器读取设置10ms

	osTimerStart(timer_controlHandle,10);
	osTimerStart(timer_encoderHandle,10);

编写编码器速度读取函数，debug后将enc放入函数内部

int32_t enc;
/* encoder_Callback function */
void encoder_Callback(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN encoder_Callback */
	enc=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
  /* USER CODE END encoder_Callback */
}

此时发现反方向旋转时读出来的数据非常的大，且不是复数，此时更改代码，手动补偿

int32_t enc;
extern uint8_t motor_dir;
/* encoder_Callback function */
void encoder_Callback(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN encoder_Callback */
	if(motor_dir==1)
		enc=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
	else
		enc=-65535+__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
	
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0);
  /* USER CODE END encoder_Callback */
}

此时完成开环控制

增加pid.c与pid.h文件，完成闭环调参