stm32 麦轮小车 hal库

### STM32麦轮小车 HAL 库开发教程

#### 初始化项目配置
为了启动一个基于STM32和HAL库的麦轮小车项目，首先需要通过STM32CubeMX软件来设置微控制器的各项参数。这包括但不限于时钟树、GPIO引脚分配、定时器用于PWM信号生成等。

对于电机控制而言，通常会涉及到TIMx外设的选择以便于产生精确的PWM波形去调节直流无刷电机的速度与方向[^1]。

// 定义PWM通道对应的GPIO端口与时基频率
#define PWM_CHANNEL TIM_CHANNEL_1
#define PWM_FREQUENCY 20000 // 单位Hz

#### 编码器读取与速度反馈
利用霍尔效应传感器作为编码器可以有效地监测电机转子的位置变化从而计算出实际转动角度及线速度。此过程涉及到了中断服务程序(ISR)的设计，在每次检测到位置改变时触发并更新全局变量记录当前状态。

增量式PID算法能够依据设定的目标值同实测数据之间的偏差调整输出量达到稳定控制系统的目的。具体来说就是根据误差及其累积历史来进行比例(P),积分(I)，微分(D)运算得出最终作用力施加给执行机构即电机驱动电路部分[^2]。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
    if (htim->Instance == TIM2) {
        static uint8_t count = 0;
        count++;
        
        // 假定每圈脉冲数为COUNTS_PER_REVOLUTION
        float speed_rpm = ((float)(count)*60)/(COUNTS_PER_REVOLUTION*PERIOD_MS);
        count = 0; // 清零计数值
        
        // 更新全局速度变量供其他函数访问
        current_speed = speed_rpm;
    }
}

#### MPU6050姿态感知模块集成
为了让四驱全向移动平台具备更好的自主导航能力，往往还需要引入惯性测量单元(IMU)比如MPU6050芯片采集角速度、加速度信息进而估算载体的姿态角（俯仰pitch,横滚roll,航向yaw）。这部分工作主要集中在IIC通信协议的应用层面上，并且要注意初始化顺序先硬件再固件才能确保正常运作[^3]。

/* 函数声明 */
extern void MPU_Init(void);
extern void mpu_dmp_init(void);

int main(){
    /* ...省略其它初始化代码... */

    MPU_Init();       // 初始化MPU6050设备
    mpu_dmp_init();   // 启动DMP引擎
    
    while(1){
        get_attitude_data(&attitude); // 获取最新的姿态数据
        process_motion_control(attitude.pitch, attitude.roll, attitude.yaw);
        
        // 主循环内处理逻辑...
    }

    return 0;
}