使用msp432搭建的平衡小车

Posted 2021-08-24 顾事

1、前言

　　笔者是一名大二学生曾经荒废一年学业，现在不断学习，所以有任何问题都希望讨论提出，你们的支持就是我的动力。

关于硬件搭建的步骤，笔者就不提网上方案太多了，笔者使用编码器电机，驱动采用tb6612,因为整体线路采用洞洞板焊接，颜值太丑就不展示实物图了。

2、正文

　　打开ccs建立DriverLib模板工程

　　建立方法：1、工具栏project中找到project wizard点击

　　　　　2、在输入栏中输入你的开发板型号

　　　　　3、找到driverlib_empty_project_from_source 导入工程

　　　　　第一次导入会提示安装SDK，安装重启后再导入

　　平衡小车第一步：驱动电机

　　　　首先我们得知道如何使用GPIO，在DriverLib中的gpio文件指出了使用方法

　　　　先将GPIO设置为输出  GPIO_setAsOutputPin(port,pin) 

　　　　设置输出电平，高电平 GPIO_setOutputHighOnPin（port,pin） 

　　　　　　　　　　　低电平  GPIO_setOutputLowOnPin（port,pin） 

　　　　使俩个电机正转　

int main(void){
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P6,
            GPIO_PIN0
            );
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P5,
            GPIO_PIN0 | GPIO_PIN1 | GPIO_PIN2
            );
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P3,
            GPIO_PIN5
            );
    MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN0); 
    //置高stby 使驱动工作
    MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN0); 
    MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN1); 
    MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P3, GPIO_PIN5); 
    MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);
    while(1){
  
    }
}  

　　　　当然我们还需要控制电机速度，方法就用pwm控制吧，先学习下如何使用msp432的pwm。

　　　　生成pwm有俩种方法：用定时器A模拟出pwm信号,另一种是定时器A生成一个pwm信号

　　　　在timer_a文件中 void Timer_A_generatePWM 方法中声明　Generate a PWM with timer running in up mode  所以同样会占用一个定时器，但是定制好了模块操作起来会很快，

　　　　因为效率至上，我采用了这种方法

 　　　　void Timer_A_generatePWM(uint32_t timer, const Timer_A_PWMConfig *config); 方法中有俩个参数

　　　　第一个参数是定时器，有四个定时器

TIMER_A0_BASE
TIMER_A1_BASE
TIMER_A2_BASE
TIMER_A3_BASE

　　　　第二个参数是配置结构体

typedef struct _Timer_A_PWMConfig
{ 
    uint_fast16_t clockSource;   //时钟源
    uint_fast16_t clockSourceDivider; //时钟分割
    uint_fast16_t timerPeriod;     //周期
    uint_fast16_t compareRegister; // 比较寄存器
    uint_fast16_t compareOutputMode; //模式
    uint_fast16_t dutyCycle; //占空比
} Timer_A_PWMConfig;

　　　前三项影响pwm频率：时钟频率  /  周期 ， 关于比较寄存器在方法中没有细讲，告知我们查询数据手册，在查询过后得知每个TimerA定时器都有5个比较寄存器

在手册中 Input/Output Diagrams 有标注 ，但是我有一点疑惑在方法中却注释了7个比较器通道（0 - 6）那么剩下的俩个是什么，希望知道的可以解释下。

　　　模式选择 TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET  重新计数 。占空比为pwm中高电平数，当需要调节占空比时可以直接对结构体中dutycycle赋值，

　　　再使用 Timer_A_generatePWM 方法配置。

　　　到这里pwm使用方法就明白了

　　　我们建立my_pwm.c文件，文件内容

/*
 * my_PWM.C
 *
 *  Created on: 2021年7月29日
 *      Author: Administrator
 */
#include  <my_PWM.H>

Timer_A_PWMConfig pwmConfig1 =
{
        TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
        TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_4,
        3200,
        TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_2,
        TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET,
        0
};
Timer_A_PWMConfig pwmConfig2 =
{
        TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
        TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_4,
        3200,
        TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_3,
        TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET,
        0
};
void PWM_Init(void){

      MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN5,GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);
      MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN6,GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

      MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig1);
      MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig2);
}
void GPIO_Motor_Init(void){
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P6,
            GPIO_PIN0
            );
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P5,
            GPIO_PIN0 | GPIO_PIN1 | GPIO_PIN2
            );
    MAP_GPIO_setAsOutputPin(
            GPIO_PORT_P3,
            GPIO_PIN5
            );
    MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN0);

}

void PWM_config(double Left_cycle,double Right_cycle){

    if(Left_cycle > 0){
        MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN1);
        MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P3, GPIO_PIN5);

    }
    else {
        MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN1);
        MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P3, GPIO_PIN5);
    }
    pwmConfig1.dutyCycle = abs(Left_cycle);
    MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig1);

    if(Right_cycle > 0){
        MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN0);
        MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);
    }
    else {
        MAP_GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN0);
        MAP_GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P5, GPIO_PIN2);
    }
    pwmConfig2.dutyCycle = abs(Right_cycle);
    MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig2);
}

my_pwm.h

/*
 * my_PWM.H
 *
 *  Created on: 2021年7月29日
 *      Author: Administrator
 */

#ifndef MY_PWM_H_
#define MY_PWM_H_

#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

void PWM_Init(void);
void GPIO_Motor_Init(void);
void PWM_config(double Left_cycle,double Right_cycle);
#endif /* MY_PWM_H_ */

mian.c

#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

/* Standard Includes */
#include <MPU6050.H>
#include <my_PWM.H>
#include <my_uart.h>
#include <delay.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
int main(void){
    MAP_WDT_A_holdTimer();
    PWM_Init();
    GPIO_Motor_Init();
    int i;             
    while(1){
    for(i = 0; i <= 3200; i = i + 100){
         PWM_config( i , -i);
          delay_ms(50);   
    }
  }  
}