基于L298N的STM32的直流电机PWM调速控制

飞来科技  发布时间:2019-08-08 22:05:36

本文关键词:直流电机pwm调速原理

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这两天研究了一下基于L298N与stm32的直流电机调速直流电机pwm调速原理,试验结果很好,可以按照调节STM32的PWM占空比来进行直流电机的转矩。实验功能图如下:

在这里插入图片描述

首先整个PWM实验选用的是stm32f103系列,驱动模块选择的是L298N驱动模块,还有12V直流电压。简单的来说直流电机pwm调速原理,电池励磁就是通过stm32输出PWM来进行控制L298N的使能端ENA。

L298N驱动模块

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

应用方式:

输出A:通道A输出,打通直流电机

输出B:通道B输出,打通电池

12V供电:主机箱正极输入

GND:主机箱正负极输入

5V输出:5V电压输出端,可用来给STM32开发板进行供电

ENA:通道A使能

ENB:通道B使能

IN1—IN4:思维输入IN1-IN2控制通道A,思维输入IN3-IN4控制通道B

那么好了,介绍完L298N驱动模块之后我们来说说如何怎么进行PWM的控制输出进行调速。

首先便是控制思路:

在这里插入图片描述

插件程序设计

电机接口初始化void Motor_Init(void)

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#include "motor.h"

#include "sys.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

//GPIOB13与GPIO14为电池1的控制接口

void Motor_Init(void)//电池的GPIO口的初始化

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能PB端口时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB13与14

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB15,GPIO15作为ENA的使能输出

}

接着是PWM波输出的变量设计

#include "timer.h"

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#include "usart.h"

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //指针使能

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件放入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用于作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频度

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = ; //设置指针分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //按照TIM_TimeBaseInitStruct中指定的取值初始化TIMx的时间基数单位

TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,禁止更新中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = ; //先占优先级0级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //按照NVIC_InitStruct中指定的取值初始化外设NVIC寄存器

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx外设

}

//定时器3中断服务程序

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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 ); //去除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源

}

}

//TIM3 PWM部分初始化

//PWM输出初始化

//arr:自动重装值

//psc:指针预分频数

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//使能定时器3时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用系统组件时钟

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5

//设置该元件为复用输出系统,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形GPIOB.5

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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

//初始化TIM3

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件放入活动的自动重装载寄存器周期的值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用于作为TIMx时钟频率除数的预分频值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = ; //设置指针分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //按照TIM_TimeBaseInitStruct中指定的取值初始化TIMx的时间基数单位

//初始化TIM3 Channel2 PWM模式

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_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高

TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //按照T指定的取值初始化外设TIM3 OC2

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3

}

最终就是在主函数中通过调节占空比即可控制PWM输出给ENA来进行电池励磁。

TIM_SetCompare2(TIM3,400);

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