STM32 标准库 PID定时器控制步进电机代码

以下是一个基于STM32标准库的PID定时器控制步进电机的示例代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

//定义步进电机控制引脚
#define IN1 GPIO_Pin_0
#define IN2 GPIO_Pin_1
#define IN3 GPIO_Pin_2
#define IN4 GPIO_Pin_3

//定义PID参数
float Kp = 0.2;
float Ki = 0.1;
float Kd = 0.05;

//定义PID变量
float error = 0;
float last_error = 0;
float integral = 0;
float derivative = 0;
float output = 0;

//定义定时器计数器
uint16_t timerCounter = 0;

//设置目标角度
float targetAngle = 90;

//设置当前角度
float currentAngle = 0;

//PID计算函数
float PID(float inputValue)
{
    //计算误差
    error = targetAngle - inputValue;

    //计算积分项
    integral += error;

    //计算微分项
    derivative = error - last_error;

    //计算输出值
    output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;

    //更新上一次的误差值
    last_error = error;

    return output;
}

//步进电机控制函数
void StepperMotorControl(uint8_t step)
{
    switch(step)
    {
        case 0:
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN1);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN2);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN3);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN4);
            break;
        case 1:
            GPIO_SetBits(GPIOB, IN1);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN2);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN3);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN4);
            break;
        case 2:
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN1);
            GPIO_SetBits(GPIOB, IN2);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN3);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN4);
            break;
        case 3:
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN1);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN2);
            GPIO_SetBits(GPIOB, IN3);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN4);
            break;
        case 4:
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN1);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN2);
            GPIO_ResetBits(GPIOB, IN3);
            GPIO_SetBits(GPIOB, IN4);
            break;
        default:
            break;
    }
}

//定时器中断处理函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

        //计算PID输出值
        float outputValue = PID(currentAngle);

        //根据PID输出值控制步进电机旋转
        if(outputValue > 0)
        {
            StepperMotorControl(timerCounter % 4 + 1);
        }
        else
        {
            StepperMotorControl(5 - timerCounter % 4 - 1);
        }

        //更新当前角度
        currentAngle += outputValue;

        //更新定时器计数器
        timerCounter++;
    }
}

int main(void)
{
    //使能GPIOB和TIM2时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    //配置GPIO口为推挽输出模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = IN1 | IN2 | IN3 | IN4;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    //配置TIM2为定时器模式，计数器递增到ARR值后自动重置
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct;
    TIM_InitStruct.TIM_Prescaler = 71; //分频系数为72
    TIM_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_InitStruct.TIM_Period = 999;   //ARR值为1000
    TIM_InitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStruct);

    //使能TIM2更新中断
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

    //启动TIM2计数
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

    //启动定时器中断
    NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

    while(1)
    {
        //等待定时器中断
    }
}

这个示例程序将步进电机的控制引脚定义为IN1、IN2、IN3和IN4，并使用PID算法控制步进电机旋转以达到目标角度。在定时器中断处理函数中，程序会根据PID输出值控制步进电机旋转，并更新当前角度和定时器计数器。在主函数中，程序启动定时器并等待定时器中断。