STM32F103C8T6编码器测速
1、模块
本文采用编码电机为GM25-370（12V,130转/min,扭矩1.43），主控为STM32C8T6，蓝牙模块（显示测速值）。
2、硬件连接
编码电机编码器供电3.3V,电机控制可接驱动，为了测试可以直接接12V以内，两个编码电机AB相分别连单片机PA0、PA1，PB6、PB7。蓝牙模块的RX连单片机PB10,TX连单片机PB11。
3、蓝牙调试助手
推荐蓝牙调试宝
4、代码（使用小白学移动机器人代码）
main.c
```c
#include "sys.h"
//====================自己加入的头文件===============================
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "encoder.h"
#include "usart3.h"
#include "timer.h"
#include <stdio.h>
//===================================================================
/*===================================================================
程序功能：直流减速电机的速度测量测试
程序编写：公众号：
其他 ：如果对代码有任何疑问，可以私信小编，一定会回复的。
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int leftSpeedNow =0;
int rightSpeedNow =0;
int main(void)
{
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//禁用JTAG 启用 SWD
MY_NVIC_PriorityGroupConfig(2); //=====设置中断分组
delay_init(); //=====延时函数初始化
LED_Init(); //=====LED初始化 程序灯
usart3_init(9600); //=====串口3初始化 蓝牙 发送调试信息
Encoder_Init_TIM2(); //=====初始化编码器1接口
Encoder_Init_TIM4(); //=====初始化编码器2接口
TIM3_Int_Init(50-1,7200-1); //=====定时器初始化 5ms一次中断
while(1)
{
printf("L=%d,R=%d\r\n",leftSpeedNow,rightSpeedNow);
delay_ms(15);
}
}
//5ms 定时器中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源
Get_Motor_Speed(&leftSpeedNow,&rightSpeedNow);
Led_Flash(100);
}
}
`
``
encouder.c
#include "encoder.h"
/**************************************************************************
函数功能：把TIM2初始化为编码器接口模式
入口参数：无
返回 值：无
**************************************************************************/
void Encoder_Init_TIM2(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能定时器2的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; //端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0; //预分频器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD; //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //选择时钟分频：不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;////TIM向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM2, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//使用编码器模式3
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除TIM的更新标志位
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
//Reset counter
TIM_SetCounter(TIM2,0);
//===============================================
TIM2->CNT = 0x7fff;
//===============================================
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
/**************************************************************************
函数功能：把TIM4初始化为编码器接口模式
入口参数：无
返回 值：无
**************************************************************************/
void Encoder_Init_TIM4(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //使能定时器4的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; //端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0; // 预分频器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD; //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //选择时钟分频：不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;////TIM向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//使用编码器模式3
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;
TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); //清除TIM的更新标志位
TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);
//Reset counter
TIM_SetCounter(TIM4,0);
//===============================================
TIM4->CNT = 0x7fff;
//===============================================
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
}
/**************************************************************************
函数功能：读取编码器脉冲差值
入口参数：TIM_TypeDef * TIMx
返回 值：无
**************************************************************************/
s16 getTIMx_DetaCnt(TIM_TypeDef * TIMx)
{
s16 cnt;
cnt = TIMx->CNT-0x7fff;
TIMx->CNT = 0x7fff;
return cnt;
}
/**************************************************************************
函数功能：计算左右轮速
入口参数：int *leftSpeed,int *rightSpeed
返回 值：无
//计算左右车轮线速度，正向速度为正值 ，反向速度为负值，速度为乘以1000之后的速度 mm/s
//一定时间内的编码器变化值*转化率（转化为直线上的距离m）*200s（5ms计算一次） 得到 m/s *1000转化为int数据
一圈的脉冲数：
左：1560
右：1040
轮子半径：0.03m
轮子周长：2*pi*r
一个脉冲的距离：
左：0.000120830m
右：0.000181245m
速度分辨率：
左：0.0120m/s 12.0mm/s
右：0.0181m/s 18.1mm/s
**************************************************************************/
void Get_Motor_Speed(int *leftSpeed,int *rightSpeed)
{
static int leftWheelEncoderNow = 0;
static int rightWheelEncoderNow = 0;
static int leftWheelEncoderLast = 0;
static int rightWheelEncoderLast = 0;
//记录本次左右编码器数据
leftWheelEncoderNow += getTIMx_DetaCnt(TIM4);
rightWheelEncoderNow+= getTIMx_DetaCnt(TIM2);
//5ms测速
*leftSpeed = (leftWheelEncoderNow - leftWheelEncoderLast)*1000*200*0.000120830;
*rightSpeed = (rightWheelEncoderNow - rightWheelEncoderLast)*1000*200*0.000181245;
//记录上次编码器数据
leftWheelEncoderLast = leftWheelEncoderNow;
rightWheelEncoderLast = rightWheelEncoderNow;
}
``
usart3.c
#include "usart3.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART3->SR&0X40)==0);//Flag_Show=0 使用串口3
USART3->DR = (u8) ch;
return ch;
}
#endif
/**************************************************************************
函数功能：串口3初始化
入口参数：波特率
返回 值：无
**************************************************************************/
void usart3_init(uint32_t bound)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能UGPIOB时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); //使能USART3时钟
//USART3_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//USART3_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PB11
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//Usart3 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ; //抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启串口接受中断
USART_Cmd(USART3, ENABLE); //使能串口3
}
5、测试效果（由于材料不足只接一个电机,连接蓝牙看测速效果，如果没有数据可复位一下单片机，接收选择gb2312）
6、源代码链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1x00IlS-RAEf0buEv5we4lw
提取码：h46w
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