基于stm32f103直流电机调速控制系统

基于stm32f103的直流电机调速控制系统主要包括STM32F103单片机、直流电机、电机驱动模块、速度传感器和控制算法等。

首先，STM32F103单片机作为系统的核心处理器，负责控制整个电机调速过程。它具有高性能的处理能力和多种接口，用于连接其他外设。通过编程实现脉冲宽度调制（PWM）信号的产生，控制电机的电源开启时间和关闭时间，从而达到调速的目的。

其次，直流电机是被控制的对象，通过控制电机的电源开启和关闭时间来改变电机的转速。直流电机可以通过旋钮、键盘等来控制，将控制信号传递给STM32F103单片机。

另外，电机驱动模块是用来将STM32F103单片机产生的PWM信号转换成适合电机驱动的电压和电流的模块。它具有过流、过热等保护功能，保证电机的正常工作和安全性。

还有，速度传感器用于检测电机的转速，并将检测到的信号传递给STM32F103单片机。单片机根据接收到的转速信号与设定的目标速度进行比较，通过控制PWM信号的占空比来调整电机的转速。

最后，控制算法是基于电机的数学模型和控制理论，通过算法计算出需要的电机转速，并将计算结果传递给STM32F103单片机。单片机根据算法的计算结果来调整电机的转速，实现精确的调速控制。

综上所述，基于stm32f103的直流电机调速控制系统通过STM32F103单片机、直流电机、电机驱动模块、速度传感器和控制算法等组成，实现了对直流电机的精确调速控制。

相关问题

stm32f103的直流电机调速控制系统

### STM32F103直流电机调速控制系统的设计与实现

#### 一、系统概述
STM32F103C8T6作为一款高性能的ARM Cortex-M3内核微控制器，在工业控制领域有着广泛应用。对于小型直流有刷电机而言，该芯片能够通过集成编码器来实现精确的位置和速度控制[^1]。

#### 二、硬件电路设计
为了完成对直流电机的速度调节任务，整个系统由以下几个部分组成：

- **电源管理单元**：为MCU和其他外围器件供电；
- **电机驱动模块**：接收来自MCU发出的PWM波形并将其转换成适合驱动电机工作的电流强度；
- **编码器接口电路**：用于获取电机转子的实际旋转情况，并将这些信息反馈给MCU以便进行闭环控制；

具体来说，可以通过TIM定时器外设生成PWM信号输出至L9110S这样的H桥驱动IC去操控电机运转方向及速率的同时读取增量式光电编码盘A/B相位差变化量从而得知当前角位移值[^2]。

// 配置GPIO引脚模式为复用推挽输出(用于PWM)
void GPIO_Configuration(void){
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; // PA0/PA1对应TIM2 CH1/CH2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}

#### 三、软件编程逻辑
在程序层面主要涉及到几个方面的工作：

- 初始化配置各外设资源（如上述提到过的GPIO初始化设置）；
- 编写中断服务函数处理外部事件触发（比如当接收到新的编码器脉冲时更新测量数据）；
- 构建PID控制器计算期望输出PWM占空比大小以达到目标设定点的要求；

下面给出一段简单的PID算法实现片段供参考[^4]:

float Kp=1.2,Ki=0.5,Kd=0.01;// PID 参数
float SetPoint=1000.0;       // 设定点
float Input,Output;

void Compute(){
   float error = SetPoint - Input;
   ITerm+= (Ki * error);  
   
   if(ITerm > outMax) ITerm=outMax;
   else if(ITerm < outMin) ITerm=outMin;
      
   Output = Kp * error + ITerm -(Kd *(Input-last_input));
   last_input = Input;
}

int main() {
    while(1){
        GetEncoderValue(&Input); // 获取编码器数值
        Compute();               // 计算PID 输出
        SetPWMDuty(Output);      // 设置PWM 占空比
    }
}