STM32单片机小车电机驱动原理与实践：掌握电机驱动，让小车动起来

STM32单片机小车电机驱动原理与实践：掌握电机驱动，让小车动起来

引用

CSDN

1.

https://wenku.csdn.net/column/2acap96b0p

本文将介绍如何使用STM32单片机驱动小车电机，包括电机的工作原理、电机驱动器的类型以及STM32单片机的PWM功能等。

电机驱动原理

电机的工作原理

电机是一种将电能转换为机械能的装置。其工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，导体会产生感应电动势，从而形成电流。在电机中，定子绕组产生磁场，转子绕组在磁场中运动，产生感应电动势，从而产生转矩，带动转子旋转。

电机驱动器的类型

电机驱动器是一种电子电路，用于控制电机的速度、方向和扭矩。电机驱动器的类型主要有：

• 直流电机驱动器：用于控制直流电机的速度和方向。
• 交流电机驱动器：用于控制交流电机的速度和扭矩。
• 步进电机驱动器：用于控制步进电机的运动。

STM32单片机电机驱动编程

STM32单片机的PWM功能

PWM定时器的配置

STM32单片机集成了多个PWM定时器，用于生成PWM波形。PWM定时器的配置主要包括以下几个步骤：

1. 时钟配置：为PWM定时器选择时钟源和时钟分频系数，以确定PWM波形的频率。
2. 预分频器：设置预分频器，对时钟信号进行分频，进一步降低PWM波形的频率。
3. 计数器模式：选择计数器模式，如向上计数模式或中心对称模式，决定PWM波形的形状。
4. 自动重载值：设置自动重载值，确定PWM波形的周期。
5. 比较值：设置比较值，决定PWM波形的占空比。

// STM32F103单片机PWM定时器配置示例
// TIM2初始化为10kHz PWM波形
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 开启TIM2时钟
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 时钟分频系数为72
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; // 自动重载值为1000
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化TIM2
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 启动TIM2

PWM波形的生成

配置好PWM定时器后，即可生成PWM波形。PWM波形由比较值决定，当计数器值小于比较值时，输出高电平；当计数器值大于比较值时，输出低电平。通过调节比较值，可以改变PWM波形的占空比。

// 设置TIM2通道1的比较值，改变PWM波形的占空比
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500; // 比较值为500，占空比为50%
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 初始化TIM2通道1

电机驱动器的控制

H桥驱动器的控制

H桥驱动器是一种常见的电机驱动器，它可以控制电机的正反转和制动。STM32单片机通过控制H桥驱动器的四个开关管，实现对电机的控制。

步进电机的控制

步进电机是一种增量电机，它通过逐个脉冲控制，实现精确的定位。STM32单片机通过控制步进电机驱动器的脉冲和方向引脚，实现对步进电机的控制。