使用STM32CubeMx搭建平衡小车代码框架

1、WORD格式使用 STM32CubeMx快速搭建平衡小车代码框架硬件平台： STM32CubeMxHAL代码库： STM32F1*工程平台 :MDK5.17A1.工程总体框架如下:MPU6050 的数据读取采用软件模拟 IIC, 可使用 MPU 的 DMP 库直接生成角度值，减轻 MCU 计算负担 ;(DMP 库资源详见，正点原子 MPU6050 资料 ) 电机驱动局部采用市面上常见的直流电机驱动，引脚分布如下：PWMA,PWMB,A0,A1,B0,B1 ；其中 PWMA 、 PWMB 为电机驱动信号；A0、A1 、B0、 B1 为电机方向控制信号，其控制电平如下：A0A1电机高高制动高低正转

2、低高反转低低停顿其中，制动为电机锁死，而停顿为电机停转；2.工程搭建：Step1.翻开 STM32CubeMX ，单击“ New Project ，选择芯片型号，STM32F103C8Tx 。专业资料整理WORD格式Step2.配置 Debug，根据实际选择专业资料整理WORD格式Step3.配置外部时钟信号Step4.配置 TIM2(PWM发生器 )Step5.配置模拟IIC 引脚Step6.配置电机控制引脚专业资料整理WORD格式Step7.配置 TIM3( 用作微妙延时时钟 )，CubeMx 生成的代码中不包含微妙延时，此局部用于实现模拟 IIC 的微妙延时专业资料整理WORD格式Ste

3、p8.配置 USART1(用于串口调试 )Step9.时钟配置注：关于输入时钟一定要按实际晶振频率填写，否那么会造成时序混乱； Step10.TIM2 参数配置 10KHz 专业资料整理WORD格式Step11配.置 TIM3( 微妙延时定时器 )专业资料整理WORD格式定时器时钟频率的计算：定时器时钟频率 :72MHz72MHz/(PSC+1)/ARR=72/(71+1)/1=1Mhz=1us;Step12.配置 GPIO 口专业资料整理WORD格式Step13.生成工程配置专业资料整理WORD格式专业资料整理WORD格式至此，关于平衡小车的软件框架配置已全部完成，点击工程生成，进入 MDK

4、 编写代码：代码片段 1：微妙函数的实现#include "delay.h"#include "tim.h"void Delay_us(uint32_t us)uint16_t counter=us&0xffff;HAL_TIM_Base_Start(&htim3);_HAL_TIM_SetCounter(&htim3,counter);while(counter>1)counter=_HAL_TIM_GetCounter(&htim3);专业资料整理WORD格式HAL_TIM_Base_Stop(&htim

5、3);void Delay_ms(uint32_t ms)Delay_us(1000*ms);代码片段 2 模拟 IIC ：专业资料整理WORD格式#define HIGH 1 #define LOW0专业资料整理WORD格式#define SDA_IN()GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=0x40000000;专业资料整理WORD格式#define SDA_OUT() GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=0x10000000;#define IIC_SCL(n) (n"HA

6、L_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_Write Pin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET) /SCL#define IIC_SDA(n) (n"HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_Write Pin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET) /SDA#define READ_SDAHAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)void IIC_Init(v

7、oid)IIC_SDA(HIGH);IIC_SCL(HIGH);void IIC_Start(void)SDA_OUT();IIC_SDA(HIGH);IIC_SCL(HIGH);Delay_us(4);IIC_SDA(LOW);Delay_us(4);IIC_SCL(LOW);void IIC_Stop(void)SDA_OUT();专业资料整理WORD格式IIC_SCL(LOW);IIC_SDA(LOW);Delay_us(4);IIC_SCL(HIGH);IIC_SDA(HIGH);Delay_us(4);uint8_t IIC_Wait_Ack(void)uint8_t ucErrTi

8、me=0;SDA_IN();IIC_SDA(HIGH);Delay_us(1);IIC_SCL(HIGH);Delay_us(1);while(READ_SDA)ucErrTime+;if(ucErrTime>250)IIC_Stop();return 1;IIC_SCL(LOW);return 0;void IIC_Ack(void)IIC_SCL(LOW);SDA_OUT();IIC_SDA(LOW);Delay_us(2);IIC_SCL(HIGH);Delay_us(2);IIC_SCL(LOW);void IIC_NAck(void)IIC_SCL(LOW);SDA_OUT()

9、;IIC_SDA(HIGH);Delay_us(2);专业资料整理WORD格式IIC_SCL(HIGH);Delay_us(2);IIC_SCL(LOW);void IIC_Send_Byte(uint8_t txd)uint8_t t;SDA_OUT();IIC_SCL(LOW);for(t=0;t<8;t+)IIC_SDA(txd&0x80)>>7);txd<<=1;Delay_us(2);IIC_SCL(HIGH);Delay_us(2);IIC_SCL(LOW);Delay_us(2);uint8_t IIC_Read_Byte(uint8_t a

10、ck)uint8_t i,receive=0;SDA_IN();for(i=0;i<8;i+ )IIC_SCL(LOW);Delay_us(2);IIC_SCL(HIGH);receive<<=1;if(READ_SDA)receive+;Delay_us(1);if (!ack)IIC_NAck();else IIC_Ack();return receive;代码片段 3 PID 控制器/50#define P_DATA 70.0专业资料整理WORD格式/25.5#define I_DATA 46.7/1.25#define D_DATA 0/以上三值需根据实际调整参数ty

11、pedef struct PIDint SetPoint;double Proportion;double Integral;double Derivative;int LastError;int PrevError;PID;void IncPIDInit(PID* sptr)sptr->LastError=0;sptr->PrevError=0;sptr->Proportion=P_DATA;sptr->Integral=I_DATA;sptr->Derivative=D_DATA;sptr->SetPoint=0;int IncPIDCalc(PID*

12、sptr,int nextPoint)int iError,iIncpid;iError=sptr->SetPoint-nextPoint;iIncpid=sptr->Proportion*iError-sptr->Integral*sptr->LastError+sptr->Derivative*sptr->PrevError;sptr->PrevError=sptr->LastError;sptr->LastError=iError;return iIncpid;代码片段 4 PWM 发生器HAL_GPIO_WritePin(Left_

13、Dir0_GPIO_Port,Left_Dir0_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(Left_Dir1_GPIO_Port,Left_Dir1_Pin,GPIO_PIN_RESET);专业资料整理WORD格式HAL_GPIO_WritePin(Right_Dir0_GPIO_Port,Right_Dir0_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(Right_Dir1_GPIO_Port,Right_Dir1_Pin,GPIO_PIN_RESET);_HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,0); _HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_2,0);HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_C