stm32f407 倒立摆核心代码

时间: 2023-09-26 11:14:31 浏览: 55
以下是一个基于STM32F407的倒立摆的核心代码,仅供参考: ```c #include "stm32f4xx.h" #include "stm32f4xx_conf.h" /* 定义时钟频率 */ #define SYS_CLK_FREQ 168000000 /* 定义PWM输出通道 */ #define PWM_TIM TIM4 #define PWM_TIM_CH TIM_OC1InitTypeDef TIM_OCInitStruct; #define PWM_TIM_CH_GPIO GPIOB #define PWM_TIM_CH_PIN GPIO_Pin_6 #define PWM_TIM_CH_SOURCE GPIO_PinSource6 #define PWM_TIM_CH_AF GPIO_AF_TIM4 /* 定义编码器输入通道 */ #define ENCODER_TIM TIM3 #define ENCODER_TIM_CH1 GPIO_Pin_6 #define ENCODER_TIM_CH2 GPIO_Pin_7 #define ENCODER_TIM_CH_GPIO GPIOC #define ENCODER_TIM_CH_SOURCE GPIO_PinSource6 #define ENCODER_TIM_CH_AF GPIO_AF_TIM3 /* 定义控制参数 */ #define Kp 1.0f #define Ki 0.0f #define Kd 0.0f /* 定义采样周期 */ #define T 0.001f /* 定义PID控制器参数 */ float error = 0.0f, error_last = 0.0f, integral = 0.0f, derivative = 0.0f, output = 0.0f; /* 定义编码器计数器 */ int32_t encoder_count = 0; /* 初始化PWM输出 */ void init_pwm(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; /* 使能GPIOB时钟 */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); /* 配置GPIOB.6为PWM输出引脚 */ GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = PWM_TIM_CH_PIN; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(PWM_TIM_CH_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* 配置PWM定时器 */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = (SYS_CLK_FREQ / 1000000) - 1; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(PWM_TIM, &TIM_TimeBaseInitStruct); /* 配置PWM输出通道 */ TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(PWM_TIM, &TIM_OCInitStruct); /* 配置PWM输出GPIO复用映射 */ GPIO_PinAFConfig(PWM_TIM_CH_GPIO, PWM_TIM_CH_SOURCE, PWM_TIM_CH_AF); /* 启动PWM输出 */ TIM_Cmd(PWM_TIM, ENABLE); } /* 初始化编码器输入 */ void init_encoder(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct; /* 使能GPIOC时钟 */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); /* 配置GPIOC.6和GPIOC.7为编码器输入引脚 */ GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ENCODER_TIM_CH1 | ENCODER_TIM_CH2; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(ENCODER_TIM_CH_GPIO, &GPIO_InitStruct); /* 配置编码器输入GPIO复用映射 */ GPIO_PinAFConfig(ENCODER_TIM_CH_GPIO, ENCODER_TIM_CH_SOURCE, ENCODER_TIM_CH_AF); /* 配置编码器输入定时器 */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 0xFFFF; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 0; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(ENCODER_TIM, &TIM_TimeBaseInitStruct); /* 配置编码器输入捕获通道 */ TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0; TIM_ICInit(ENCODER_TIM, &TIM_ICInitStruct); TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_2; TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0; TIM_ICInit(ENCODER_TIM, &TIM_ICInitStruct); /* 启动编码器输入 */ TIM_Cmd(ENCODER_TIM, ENABLE); } /* 初始化系统时钟 */ void init_sys_clock(void) { RCC_DeInit(); RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); while (RCC_WaitForHSEStartUp() != SUCCESS) { } RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE, 8, 336, 2, 7); RCC_PLLCmd(ENABLE); while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) { } FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_5); FLASH_PrefetchBufferCmd(ENABLE); RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4); RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2); RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); } /* 获取编码器计数器的值 */ int32_t get_encoder_count(void) { return TIM_GetCounter(ENCODER_TIM); } /* PID控制器 */ void PID_control(void) { /* 获取当前角度值 */ float angle = get_encoder_count() * 360.0f / 4096.0f; /* 计算误差 */ error = 0.0f - angle; /* 计算积分项 */ integral += error * T; /* 计算微分项 */ derivative = (error - error_last) / T; /* 计算输出 */ output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative; /* 更新误差 */ error_last = error; /* 输出PWM信号 */ TIM_SetCompare1(PWM_TIM, (uint32_t)(500 + output)); } /* 主函数 */ int main(void) { /* 初始化系统时钟 */ init_sys_clock(); /* 初始化PWM输出 */ init_pwm(); /* 初始化编码器输入 */ init_encoder(); /* 循环执行PID控制 */ while (1) { PID_control(); delay(T); } return 0; } ``` 这段代码实现了一个基本的倒立摆控制器,通过编码器获取倒立摆的位置信息,通过PID控制器计算控制信号,并通过PWM输出控制电机的转速,使得倒立摆能够保持在竖直位置上方不倒下。需要注意的是,这仅是一个核心代码,具体实现过程需要根据具体的硬件和功能需求进行调整和完善。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

STM32F407 RTC 配置理解与总结

本文主要讲述作者对STM32F407的RTC配置的理解与总结,感兴趣的朋友可以看看。
recommend-type

正点原子STM32F407 FreeRTOS开发.pdf

正点原子STM32F407 FreeRTOS开发手册_V1.1版本,详细介绍FreeRTOS嵌入STM32F407。
recommend-type

用Proteus8.9自带STM32F401VE的Controller仿真STM32F407ZGT6,F429IGT6

一, 目前得到的 Proteus8.9版本软件能够支持的...但STM32F401VE的固件库基于Cortex-M4,笔者就想利用Proteus8.9版本软件现有的STM32F401VE的固件库,对F407,F429系列芯片通过Proteus VSM Studio进行仿真实验应用。
recommend-type

CUBEMX-STM32F030学习笔记

学习STM32F030的笔记,详细的功能简介,简单原理,CUBE配置图片步骤,选项功能意义还有加入的功能代码。包括一些性能范围和实践经验值。
recommend-type

STM32H7U盘主机Host中文代码详解.pdf

本文档描述 STM32Cube ™ 的 USB 主机库中间件模块。 众所周知,通用串行总线 (USB)是介于作为主机的个人计算机 (PC)与所连接的 USB 外 设之间的事实通信标准。目前嵌入式便携设备数量日益增多,USB 主机已不再...
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。