stm32+TB6612驱动直流电机

Posted 2021-12-13 Linux bsping

        因为单片机的不可以直接的驱动电机，所以需要在他们之间加上一个电机的驱动模块，之前的文章里面用过L298N电机驱动模块，现在再给大家推荐一个新的电机驱动模块，他比L298N好用许多，而且占用体积小，发热也少。TB6612可以一次驱动两个直流电机，输出PWM也很简单，下面就是通过实验对TB6612电机进行介绍。

一、TB6612电机驱动模块

        先介绍一下TB6612电机驱动模块的引脚功能，VM：最大接15V电源，我一般使用12V直流电源供电。VCC采用3.3V或者5V供电。板子上的GND就是接地，尽量将三个GND都接上，尽量同时接电源的GND和STM32的GND引脚。STBY：使能端口，加3.3V或者5V电压。AIN1、AIN2、BIN1、BIN2：单片机对驱动模块的输入。AO1、AO2、BO1、BO2：驱动模块对电机的输入。PWMA、PWMB：对A和B口输出PWM，通过PWM来调节电机的转速。

        可以通过输入电压的改变来控制电机的正反转，如下图：

        下面采用带编码器的减速直流电机来进行最简单的电机实验：接线如下图：

         直接用VCC和GND来带动电机，AIN1接VCC，AIN2接GND，给PWMA接VCC，STBY接VCC，这是代表电机在一个方向全速转动。如果电机正常转动的话，那么各模块就是没有问题的，可以进行下一步实验了，利用GPIO控制电机正反转，就是定义两个独立的GPIO引脚，两个都为输出模式，一个口输出高、一个口输出低，电机就可以根据GPIO的信息正反转起来了，实验简单就不上代码了。

        电机可以正反转了，那么如何控制电机的转动速度呢，这里就用到了PWM脉宽调制功能。刚才将PWMA接到了VCC上，代表PWMA一直是高电平，下来将一个IO口定义为PWM功能，通过更改占空比来调节电机的转速。以下是PWM的配置代码后面我们只需要调用TIM_SetCompare1(TIM8,20);这个函数来更改占空比，从而达到调速的功能。将输出PWM的引脚连接在驱动模块的PWMA口即可，之后电机就可以根据设置的PWM来调速转动了。

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

	//使能GPIO外设时钟使能
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE); 
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);  
	                                                                     	

  //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //TIM_CH1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
	
	//初始化定时器ARR,PSC
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	 80K
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

  //初始化输出比较参数
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC1Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

	//使能TIM1
	TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);  //使能TIM1
 
	//MOE 主输出使能pwm
  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8,ENABLE);		
	
	//CH1预装载使能
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable);  	 
	
	//使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM8, ENABLE);    
}

        利用带编码器的电机，还可以做一个闭环的电机控制系统，利用PID算法控制电机在可控的情况下可以定速的运行，这里还是PID计算出来的值就是PWM要设置的占空比。后面把平衡小车做出来时会分享出来。