stm32f103嵌入式速度测控系统

### STM32F103嵌入式速度测控系统实现

#### 系统概述
STM32F103系列微控制器因其高性能、低功耗以及丰富的外设资源，在工业自动化领域得到了广泛应用。对于速度测控系统而言，该芯片能够满足实时性和精度的要求[^2]。

#### 主要功能模块
- **传感器接口**：通过编码器或其他类型的旋转角度测量装置获取电机转速信息。
- **通信接口**：利用USART或SPI协议与上位机交换数据，便于远程监控和调试。
- **控制算法实现**：采用PID调节方法来稳定目标速度，并可通过调整参数优化动态响应性能。

// 初始化定时器用于捕捉外部脉冲信号 (假设使用TIM2)
void TIM_Config(void){
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStruct;

    // 设置自动重装载寄存器ARR预分频系数PSC=7999，则计数频率为8KHz
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 7999; 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置通道1作为输入捕获模式IC1映射到TI1
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);   
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1 ;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ;     
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

    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 = 0x0;
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStruct);

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

此段代码展示了如何配置STM32F103内部的定时器以接收来自增量型光电编码器的速度反馈信号。

#### 数据处理流程
当接收到新的位置变化事件时，程序会计算两次中断之间的时间差Δt，并据此推算当前瞬时角速度ω=θ/Δt（其中θ代表单位时间内累积的角度增量）。随后将得到的结果送入PID控制器进行误差修正操作直至达到设定值为止。

为了提高系统的抗干扰能力和稳定性，建议引入滤波机制去除高频噪声成分的影响；同时合理设置积分限幅范围防止过调现象的发生。