用TIM的PWM输出模式写一个步进电机的Stepper库函数-电子工程世界

这是之前写平衡小车时自己用TIM的PWM输出模式写了一个步进电机的Stepper库函数。

调用顺序

1.1

init函数

1.2

begin函数

1.3

setSpeed函数

Stepper类结构

TIM结构框图

Stm32手册中的结构框图很重要，只要理解了外设的运行逻辑，按照逻辑一步一步给寄存器设值就可以让外设按我们的要求运行。

#ifndef __STEPPER_H

#define __STEPPER_H

#include 'peripheral.h'

#include 'math.h'

#ifdef __cplusplus

extern 'C'

{

#endif

enum DIRCTION

{

POS,

INV

};

class Stepper

{

private:

/* data */

uint16_t TIMx_prescaler = 0;

uint32_t TIMx_freq = 0;

TIM_TypeDef *TIMx;

uint32_t Channel;

float speed;

public:

Stepper(TIM_TypeDef *TIMx, uint32_t Channel);

~Stepper();

void init();

void gpio_init();

void begin();

void stop();

void setDirection(DIRCTION dir);

void setFreq(uint16_t freq);

void setSpeed(float speed);

float getSpeed();

};

extern Stepper Stepper_left;

extern Stepper Stepper_right;

#ifdef __cplusplus

}

#endif

复制

#include 'Stepper.h'

Stepper Stepper_left(TIM1, LL_TIM_CHANNEL_CH1);

Stepper Stepper_right(TIM2, LL_TIM_CHANNEL_CH2);

Stepper::Stepper(TIM_TypeDef *TIMx, uint32_t Channel)

{

this- >TIMx = TIMx;

this- >Channel = Channel;

}

Stepper::~Stepper()

{

}

void Stepper::init()

{

//开定时器外设时钟

if (TIMx == TIM1)

{

LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_TIM1);

//设置预分频器

LL_TIM_SetPrescaler(TIMx, 90);

TIMx_freq = 90000000;

TIMx_prescaler = 90;

}

if (TIMx == TIM2)

{

LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_TIM2);

//设置预分频器

LL_TIM_SetPrescaler(TIMx, 45);

TIMx_freq = 45000000;

TIMx_prescaler = 45;

}

//定时器选择时钟源

LL_TIM_SetClockSource(TIMx, LL_TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL);

//设置自动重载寄存器

LL_TIM_SetAutoReload(TIMx, 2000 - 1);

//设置计数方向

LL_TIM_SetCounterMode(TIMx, LL_TIM_COUNTERMODE_CENTER_UP);

//使能自动重载预装载

LL_TIM_EnableARRPreload(TIMx);

if (Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH1 || Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH1N)

{

//设置比较值

LL_TIM_OC_SetCompareCH1(TIMx, 1000 - 1);

//设置成PWM模式

LL_TIM_OC_SetMode(TIMx, LL_TIM_CHANNEL_CH1, LL_TIM_OCMODE_PWM1);

//设置捕获/比较寄存器值

LL_TIM_OC_EnablePreload(TIMx, LL_TIM_CHANNEL_CH1);

}

if (Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH2 || Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH2N)

{

//设置比较值

LL_TIM_OC_SetCompareCH2(TIMx, 1000 - 1);

//设置成PWM模式

LL_TIM_OC_SetMode(TIMx, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_PWM1);

//设置捕获/比较寄存器值

LL_TIM_OC_EnablePreload(TIMx, LL_TIM_CHANNEL_CH2);

}

//设置输出极性

LL_TIM_OC_SetPolarity(TIMx, Channel, LL_TIM_OCPOLARITY_HIGH);

//使能输出

LL_TIM_EnableAllOutputs(TIMx);

LL_TIM_CC_EnableChannel(TIMx, Channel);

//GPIO初始化

gpio_init();

}

void Stepper::gpio_init()

{

if (TIMx == TIM1)

{

//开启GPIO时钟

LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOA);

//GPIO选为AF

//M1-DIR

LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_9;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;

LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

//M1-STEP

GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_1;

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_8;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;

LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}

if (TIMx == TIM2)

{

//开启GPIO时钟

LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB);

LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOC);

//GPIO选为AF

//M2-DIR

LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;

LL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

//M2-STEP

GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_1;

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_3;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;

LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}

void Stepper::begin()

{

LL_TIM_EnableCounter(TIMx);

}

void Stepper::stop()

{

LL_TIM_DisableCounter(TIMx);

}

void Stepper::setDirection(DIRCTION dir)

{

if (dir == INV)

{

if (TIMx == TIM1)

{

LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOB, LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIOB) & (~LL_GPIO_PIN_4));

}

if (TIMx == TIM2)

{

LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOB, LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIOB) & (~LL_GPIO_PIN_10));

}

if (dir == POS)

{

if (TIMx == TIM1)

{

LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOB, LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIOB) | (LL_GPIO_PIN_4));

}

if (TIMx == TIM2)

{

LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOB, LL_GPIO_ReadOutputPort(GPIOB) | (LL_GPIO_PIN_10));

}

void Stepper::setFreq(uint16_t freq)

{

if (freq == 0)

{

LL_TIM_DisableCounter(TIMx);

return;

}

else if (!LL_TIM_IsEnabledCounter(TIMx))

{

LL_TIM_EnableCounter(TIMx);

}

uint32_t ARR_t = TIMx_freq / TIMx_prescaler / freq;

if (ARR_t > 65535) //触碰上限——频率过低

{

TIMx_prescaler *= 10; //提高分频比

}

if (ARR_t < 2) //触碰下限——频率过高

{

TIMx_prescaler /= 10; //降低分频比

}

LL_TIM_SetPrescaler(TIMx, TIMx_prescaler);

ARR_t = TIMx_freq / TIMx_prescaler / freq;

LL_TIM_SetAutoReload(TIMx, ARR_t);

uint16_t CCR_t = ARR_t * 0.5;

if (Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH1)

{

LL_TIM_OC_SetCompareCH1(TIMx, CCR_t);

}

if (Channel == LL_TIM_CHANNEL_CH2)

{

LL_TIM_OC_SetCompareCH2(TIMx, CCR_t);

}

/**

* @brief 设置转速

* @param speed 转速-单位（度/秒）

void Stepper::setSpeed(float speed)

{

//判断速度方向

DIRCTION _dir = POS;

if (speed != abs(speed))

{

_dir = INV;

speed = abs(speed);

}

setDirection(_dir);

//速度限幅

if (speed > 5000)

speed = 5000;

if (speed < 10)

speed = 10;

this- >speed = speed;

//将速度转化为定时器频率

uint16_t _freq = speed / 1.8;

setFreq(_freq);

}

float Stepper::getSpeed()

{

return speed;

}

关键字：TIM PWM输出模式步进电机引用地址：用TIM的PWM输出模式写一个步进电机的Stepper库函数

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