CLOCK(RCC)
设置外部时钟源
High Speed Clock即为HSE(高速时钟源),一般为接外部晶振为主,因此选择Crystal/Ceramic Resonator(使用晶振/外部陶瓷振荡器)来使用外部晶振。
Low Speed Clock(低速时钟源),若无特殊需求,不用打开。
然后设置时钟频率
设置输入时钟源频率
此图片频率84为方便讲解设置,实际还是按使用频84MHZ来设置!
①:Input frequency:输入晶振频率,在这个选项中可根据单片机的外部晶振来填写晶振频率,下面的蓝色范围为可接受频率范围。这边按8MHZ来配。
②:PLL source Mux:PLL时钟源选择器,选择HSE高速时钟源即可。
③:PLL 分频系数 M 配置。由于我们需要系统时钟设为168MHZ,因此需要通过PLL分频来把8MHZ的晶振时钟转换为系统时钟。
④:主 PLL 倍频系数 N 配置。倍频系数 N(自动配频会自动计算)
⑤:主 PLL 分频系数 P 配置。分频系数 P(自动配频会自动计算)
⑥:系统时钟时钟源选择,选择PLLCLK,系统时钟就会和PLL同步为168MHZ
⑦,⑧:SYSCLK系统时钟,引脚的工作频率都由它分频来配置。
系统时钟分频得到的总线时钟:AHB(Advanced High performance Bus,高级高性能总线,用于高性能模块CPU、DMA、DSP之间的连接)、APB1、APB2、APB3和APB总线时钟(Advanced Peripheral Bus,高性能外围总线,用于低带宽的周边外设之间的连接,例如UART)以及Systick时钟的最终来源都是系统时钟SYSCLK。
SYS
GPIO
PB10,PB11,PB12,PB13设置为输出,高速模式
用于连接电机的电机A电机输出端1,A电机输出端2,B电机输出端2,B电机输出端1来控制电机的正反转。
NVIC
设置将设置NVIC的分组为2,并设置抢占优先级和相应优先级。
软件设置高低电平
/* tb6612 A电机输入端1*/ #define AIN1(x) do{ x ? \ HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_SET) : \ HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); \ }while(0) /* AIN1 */ /* tb6612 A电机输入端2*/ #define AIN2(x) do{ x ? \ HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_SET) : \ HAL_GPIO_WritePin(AIN1_GPIO_Port, AIN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); \ }while(0) /* AIN2 */ /* tb6612 B电机输入端1*/ #define BIN1(x) do{ x ? \ HAL_GPIO_WritePin(BIN1_GPIO_Port, BIN1_Pin, GPIO_PIN_SET) : \ HAL_GPIO_WritePin(BIN1_GPIO_Port, BIN1_Pin, GPIO_PIN_RESET); \ }while(0) /* BIN1 */ /* tb6612 B电机输入端2*/ #define BIN2(x) do{ x ? \ HAL_GPIO_WritePin(BIN2_GPIO_Port, BIN2_Pin, GPIO_PIN_SET) : \ HAL_GPIO_WritePin(BIN2_GPIO_Port, BIN2_Pin, GPIO_PIN_RESET); \ }while(0) /* BIN2 */
Timer定时器配置
PWM输出设置电机转速
TIM3作为PWM的产生定时器,在“TIM3”界面将“Clock Source”,clock source不设置为“Internal Clock”内部时钟,再将定时器3通道3与通道4设为“PWM Genration CH4”。
接着进入TIM3的配置设置中(没显示出来的注意去刷新系统时钟)
将系统分频设为84-1,得到1KHZ频率,将计数设为1000得到1000us的PWM周期。
频率 = 定时器时钟 / (Prescaler 预分频 + 1) / (Counter Period 计数值 + 1) Hz
占空比 = Pulse ( 对比值) / (C ounter Period 计数值) %
同时开启自动重载防止定时器溢出。
定时器对应软件设置
开启定时器
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7); HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
使能定时器输出
/* 使能输出 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_3) //PWM1 PB0 HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_4) //PWM2 PB1
设置占空比
/* 设置速度(占空比) */ __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_3,ChannelPulse) // 设置比较寄存器的值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_4,ChannelPulse) // 设置比较寄存器的值
定时器编码模式
PC6TIM8_CH1定时器自带编码引脚获取电机脉冲PC7TIM8_CH2定时器自带编码引脚获取电机脉冲PE9TIM1_CH1定时器自带编码引脚获取电机脉冲PE11TIM1_CH2定时器自带编码引脚获取电机脉冲
设置定时器为编码模式
设置为上升沿,下降沿触发,设置滤波系数4(滤波可不需要)
对应软件设置
开启TIM3和8的编码器接口模式
HAL_TIM_Encoder_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_ALL); //开启TIM3的编码器接口模式 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim8, TIM_CHANNEL_ALL); //开启TIM8的编码器接口模式
获取计数值
__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);//获取计数器值 __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim8);//获取计数器值
计数器清零
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1,0);//TIM1计数器清零 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim8,0);//TIM8计数器清零
普通定时器
定时器7,20ms触发一次,每次触发执行对应的回调函数,用于重置获取的编码脉冲数
定时器6,1s触发一次,用于查看软件是否卡死等情况
使能定时器中断
TIM6
TIM7
设置中断优先级
软件设置
开启定时器
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7); HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
定时器回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { /* Prevent unused argument(s) compilation warning */ UNUSED(htim); if(htim == &htim7){ GetMotorPulse(); Motor_left_journey_cm = ( g_lMotor_left_PulseSigma /(REDUCTION_RATIO*ENCODER_TOTAL_RESOLUTION)) * (2*WheelR*3.1416); Motor_right_journey_cm = ( g_lMotor_right_PulseSigma /(REDUCTION_RATIO*ENCODER_TOTAL_RESOLUTION)) * (2*WheelR*3.1416); /*****上位机pid调试速度话用,实际运行时注释掉*****/ /* * 左边电机调试,最终调试后 * P=0.7 * I=0.85 * D=0 */ Motor_left_PWM = speed_left_pid_control(); if (Motor_left_PWM >= 0) // 判断电机方向 { move_left_forward(); //正方向要对应 }else{ Motor_left_PWM = -Motor_left_PWM; move_left_backward(); //正方向要对应 } speed_set_left_motor(Motor_left_PWM); /* * 右边电机调试,最终调试后 * P=0.967 * I=0.910 * D=0.567 */ // Motor_right_PWM = speed_right_pid_control(); // if (Motor_right_PWM >= 0) // 判断电机方向 // { // move_right_forward(); //正方向要对应 // }else{ // Motor_right_PWM = -Motor_right_PWM; // move_right_backward(); //正方向要对应 // } // speed_set_right_motor(Motor_right_PWM); /******/ /******上位机调试位置速度串级PID时用,实际使用时注释掉******/ // Location_Speed_control(); // //set_computer_value(SEND_FACT_CMD, CURVES_CH1, &g_lMotor_left_PulseSigma, 1); // //set_computer_value(SEND_FACT_CMD, CURVES_CH2, &g_lMotor_right_PulseSigma, 1); // Motor_left_PWM = speed_left_Outval; printf("Motor_left_PWM = %f\r\n",Motor_left_PWM); // Motor_right_PWM = speed_right_Outval; printf("Motor_right_PWM = %f\r\n",Motor_right_PWM); // MotorOutput(Motor_left_PWM,Motor_right_PWM); }else if(htim == (&htim6)) { //1s进入一次TIM6的中断 } /* NOTE : This function should not be modified, when the callback is needed, the HAL_TIM_PeriodElapsedCallback could be implemented in the user file */ }
UART串口设置
在“Mode”一栏中,将“Mode”改为“Asychoronous”异步模式,其他选项不用改动。
可以看到下方会出现串口的详细配置目录,这边选择不改动,使用默认的:
115200HZ波特率,8字符长度,奇偶位None,停止位为1.
接着点击“NVIC Setting”对串口中断进行配置,打开USART1的中断开关。
并在“NVIC”总中断控制界面将串口中断的优先度设为“3,3”。
软件设置
打开串口中断接收
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)g_rx_buffer, 1); //打开串口中断接收
设置中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void) { /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */ uint32_t timeout = 0; uint32_t maxDelay = 0x1FFFF; protocol_data_recv(g_rx_buffer, 1); /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */ HAL_UART_IRQHandler(&huart1); /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */ timeout = 0; while (HAL_UART_GetState(&huart1) != HAL_UART_STATE_READY) /* 等待就绪 */ { timeout++; /* 超时处理 */ if(timeout > maxDelay) { break; } } timeout=0; while (HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)g_rx_buffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK) { timeout++; /* 超时处理 */ if (timeout > maxDelay) { break; } } //__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE); /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */ }
设置串口接收中断回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if(huart->Instance == USART1) /* 接收未完 */ { if((g_usart_rx_sta & 0x8000) == 0) /* 接收到了0x0d */ { if(g_usart_rx_sta & 0x4000) /* 接收到了0x0d */ { if(g_rx_buffer[0] != 0x0a) { g_usart_rx_sta = 0; /* 接收错误,重新 */ }else{ g_usart_rx_sta |= 0x8000; /* 接收完成 */ } }else{ /* 还没收到0X0D */ if(g_rx_buffer[0] == 0x0d) { g_usart_rx_sta |= 0x4000; }else{ cp_g_usart_rx_buf[g_usart_rx_sta & 0X3FFF] = g_rx_buffer[0] ; g_usart_rx_sta++; if(g_usart_rx_sta > (USART_REC_LEN - 1)) { g_usart_rx_sta = 0; /* 接收数据错误,重新 */ } } } } // protocol_data_recv(g_rx_buffer, 1); if (g_usart_rx_sta & 0x8000) { memcpy(g_usart_rx_buf, cp_g_usart_rx_buf, USART_REC_LEN); memset(cp_g_usart_rx_buf, 0, USART_REC_LEN); g_usart_rx_sta = 0; } } }
串口接收与发送操作函数
/* IO operation functions *******************************************************/ HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAPause(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAResume(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAStop(UART_HandleTypeDef *huart); /* Transfer Abort functions */ HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortTransmit(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortReceive(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort_IT(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortTransmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_AbortReceive_IT(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_AbortCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_AbortTransmitCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_AbortReceiveCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
这些函数是用于串行通信中的UART(通用异步收发器)操作的函数。
HAL_UART_Transmit: 用于通过UART发送数据。它接收UART句柄指针 huart,数据缓冲区指针 pData,数据长度 Size 和超时时间 Timeout。
HAL_UART_Receive: 用于通过UART接收数据。它接收UART句柄指针 huart,数据缓冲区指针 pData,数据长度 Size 和超时时间 Timeout。
HAL_UART_Transmit_IT: 用于以中断方式通过UART发送数据。与 HAL_UART_Transmit 类似,但不会阻塞主程序的执行。
HAL_UART_Receive_IT: 用于以中断方式通过UART接收数据。与 HAL_UART_Receive 类似,但不会阻塞主程序的执行。
HAL_UART_Transmit_DMA: 用于通过DMA(直接存储器访问)方式通过UART发送数据。这种方法可以实现高效的数据传输,减少CPU的负载。
HAL_UART_Receive_DMA: 用于通过DMA方式通过UART接收数据。与 HAL_UART_Transmit_DMA 类似,但用于接收数据。
HAL_UART_DMAPause: 暂停通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_DMAResume: 恢复通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_DMAStop: 停止通过DMA方式传输数据。
HAL_UART_Abort: 中止UART通信,停止传输并释放相关资源。
HAL_UART_AbortTransmit: 中止UART发送操作。
HAL_UART_AbortReceive: 中止UART接收操作。
HAL_UART_Abort_IT: 以中断方式中止UART通信。
HAL_UART_AbortTransmit_IT: 以中断方式中止UART发送操作。
HAL_UART_AbortReceive_IT: 以中断方式中止UART接收操作。
上述函数提供了灵活的UART数据传输和操作控制功能,适用于各种应用场景。通过这些函数,可以发送和接收数据,使用不同的传输方式(阻塞、中断、DMA),以及中止或暂停数据传输。此外,还提供了一些回调函数,以便在特定事件发生时进行处理,如传输完成、接收完成、错误处理等。