STM32 标准库 PID定时器控制步进电机代码
时间: 2023-06-28 17:11:11 浏览: 107
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:
```c
#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。
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