利用STM32HAL库对AB编码器测量位置和速度

使用TIM5和TIM6进行AB相脉冲计数与电机位置与速度测量

最新推荐文章于 2024-09-06 13:52:30 发布

原创最新推荐文章于 2024-09-06 13:52:30 发布 · 1.8k 阅读

24 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

一、实验目的

对AB相脉冲信号计数并测量电机转过的位置和转速。

二、实验内容

2.1 引脚配置

初始化配置：三件套

配置TIM5为编码模式，通道一和通道二分别作为AB相脉冲的输入通道。

编码器线数为2500，四倍频后电机转动一圈编码器发出1000个脉冲。设定计数周期为20000，后面程序中会在计数溢出中断中将计数值设置为10000，则电机正转时，向上计数10000 to 20000循环计数；电机反转时，向下计数10000 to 0循环计数。

开启TIM5时钟中断，作为计数溢出判断标志。

配置TIM6作为计时时钟，确定测速的时间间隔。

设定测速频率为50Hz，fcs = 84M/(840-1)/2000 = 50Hz；开启时钟中断，在中断回调程序中计算速度。

2.2 测量位置和速度程序编写

开启TIM5时钟编码模式并使能定时器的更新中断；初始TIM5时钟计数值为10000。启动TIM6定时器并更新中断。

 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim5,TIM_CHANNEL_ALL);      // start TIM5 encoder
 __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim5,TIM_IT_UPDATE);           //????????????,?????
 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim5, 10000);                //????????????10000


HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);  //20ms update interrupt measure speed

在TIM5更新中断触发时，判断如果计数值<10000；则向上计数溢出，电机转动圈数加1；反之，电机转动圈数减1。

在TIM6中断触发时（触发频率为50hz)，测定电机转动方向motor1_direct，若direct = 0，则电机顺时针转，若direct = 1，则电机逆时针转；转速 motor1_speed单位rpm；电机转过的位置N：1/10000 r。

uint16_t motor1_speed = 0;
uint16_t motor1_direct = 0;
int motor1_count = 0;
int motor1_lastcount = 0;

int motor1_overflowNum = 0;
uint16_t PULSE_PRE_ROUND = 2500;
int N = 0;           //cycles

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
if(htim->Instance == TIM5)//????????????,?????                   
    {      
        if(TIM5->CNT < 10000) motor1_overflowNum++;       //???????
        else if(TIM5->CNT >= 10000) motor1_overflowNum--; //???????
        __HAL_TIM_SetCounter(&htim5, 10000);             //???????
    }
 if(htim->Instance == TIM6) //measure speed,direct    //else if will take error
{

	   motor1_direct = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htim5);//??????(??),????0,??????1
	   motor1_count = TIM5->CNT  + motor1_overflowNum * (4 * PULSE_PRE_ROUND) ;

   if(abs(motor1_count - motor1_lastcount) <= 3333)   //rate rpm = 2000 2000/60/100*10000   100hz
  { 
	  if(motor1_direct == 0 )
	 {
		
	  motor1_speed = (float)(motor1_count - motor1_lastcount )/ ( 4 * PULSE_PRE_ROUND) * k  * fcs ;//unit: r/mim
		  
	 }
	  if(motor1_direct == 1)
	 {

	  motor1_speed = - (float)(motor1_count - motor1_lastcount )/ (4 * PULSE_PRE_ROUND) * k  * fcs ;//???????
     
	  }
  }
	if(motor1_count - motor1_lastcount == 0)         //电机停止转动后位置置零
	 {
		 __HAL_TIM_SetCounter(&htim5, 10000);   
	 }
	N = motor1_count - (4 * PULSE_PRE_ROUND); 
	motor1_lastcount =  motor1_count;
 	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_6);	    
 }
}