求一个stm32程序,要求使用l298n驱动电机,通过矩阵键盘设置直流电机期望转速,通过红外传感器测量电机实际转速,测量范围200rpm-3000rpm,最后使用oled显示期望转速和实际转速

时间: 2024-04-23 12:21:58 浏览: 78
好的,以下是一个简单的基于STM32的程序,实现了您的需求。请注意,这只是一个示例程序,您需要根据您的具体硬件和需求进行修改和调试。 ```c #include "stm32f10x.h" #include "stm32f10x_gpio.h" #include "stm32f10x_tim.h" #include "stm32f10x_usart.h" #include "stm32f10x_rcc.h" #include "misc.h" #include "oled.h" #define MOTOR_PIN1 GPIO_Pin_0 #define MOTOR_PIN2 GPIO_Pin_1 #define MOTOR_PWM_PIN GPIO_Pin_2 #define MOTOR_GPIO GPIOB #define IR_SENSOR_PIN GPIO_Pin_3 #define IR_SENSOR_GPIO GPIOB #define KEY_ROW1_PIN GPIO_Pin_4 #define KEY_ROW2_PIN GPIO_Pin_5 #define KEY_ROW3_PIN GPIO_Pin_6 #define KEY_ROW4_PIN GPIO_Pin_7 #define KEY_COL1_PIN GPIO_Pin_8 #define KEY_COL2_PIN GPIO_Pin_9 #define KEY_COL3_PIN GPIO_Pin_10 #define KEY_COL4_PIN GPIO_Pin_11 #define KEY_GPIO GPIOA #define MOTOR_FREQ 20000 #define IR_SENSOR_FREQ 1000 #define IR_SENSOR_MIN_VALUE 200 #define IR_SENSOR_MAX_VALUE 3000 #define MOTOR_MIN_VALUE 0 #define MOTOR_MAX_VALUE 100 volatile uint16_t motor_speed = 0; volatile uint16_t ir_sensor_value = 0; void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // Motor GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_PIN1 | MOTOR_PIN2 | MOTOR_PWM_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(MOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure); // IR Sensor GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IR_SENSOR_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(IR_SENSOR_GPIO, &GPIO_InitStructure); // Key GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_ROW1_PIN | KEY_ROW2_PIN | KEY_ROW3_PIN | KEY_ROW4_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(KEY_GPIO, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_COL1_PIN | KEY_COL2_PIN | KEY_COL3_PIN | KEY_COL4_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(KEY_GPIO, &GPIO_InitStructure); } void TIM_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // Motor PWM TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = MOTOR_FREQ - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = SystemCoreClock / MOTOR_FREQ / 100 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // IR Sensor Capture TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = IR_SENSOR_FREQ - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = SystemCoreClock / IR_SENSOR_FREQ / 100 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4; TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // Motor PWM NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC2, ENABLE); // IR Sensor Capture NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC4, ENABLE); } void TIM3_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2); GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO, MOTOR_PIN1); GPIO_ResetBits(MOTOR_GPIO, MOTOR_PIN2); } } void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4); static uint16_t last_value = 0; uint16_t current_value = TIM_GetCapture4(TIM2); uint16_t period = current_value - last_value; if (period > 0) { ir_sensor_value = IR_SENSOR_FREQ * 60 / period; } last_value = current_value; } } void SetMotorSpeed(uint16_t speed) { motor_speed = speed; uint16_t pwm_value = MOTOR_FREQ * motor_speed / MOTOR_MAX_VALUE; TIM_SetCompare2(TIM3, pwm_value); } uint16_t GetKey(void) { GPIO_ResetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW1_PIN); GPIO_ResetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW2_PIN); GPIO_ResetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW3_PIN); GPIO_ResetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW4_PIN); if (GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO, KEY_COL1_PIN) == RESET) { return 1; } if (GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO, KEY_COL2_PIN) == RESET) { return 2; } if (GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO, KEY_COL3_PIN) == RESET) { return 3; } if (GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO, KEY_COL4_PIN) == RESET) { return 4; } GPIO_SetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW1_PIN); GPIO_SetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW2_PIN); GPIO_SetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW3_PIN); GPIO_SetBits(KEY_GPIO, KEY_ROW4_PIN); return 0; } int main(void) { GPIO_Configuration(); TIM_Configuration(); NVIC_Configuration(); OLED_Init(); OLED_Clear(); while (1) { uint16_t key = GetKey(); if (key != 0) { uint16_t speed = (key - 1) * MOTOR_MAX_VALUE / 3; SetMotorSpeed(speed); } if (ir_sensor_value >= IR_SENSOR_MIN_VALUE && ir_sensor_value <= IR_SENSOR_MAX_VALUE && motor_speed != 0) { char buf[16]; sprintf(buf, "E:%d R:%d", motor_speed, ir_sensor_value); OLED_ShowString(0, 0, buf); } } } ``` 这个程序使用了定时器和GPIO控制电机和红外传感器,使用矩阵键盘获取用户输入的期望转速,并使用OLED显示期望转速和实际转速。程序的具体流程如下: 1. 初始化GPIO、定时器和NVIC。 2. 在TIM3_IRQHandler中实现电机控制逻辑,根据PWM信号控制电机的转速。 3. 在TIM2_IRQHandler中实现红外传感器捕获逻辑,计算出红外传感器输出脉冲信号的频率,根据频率计算出电机实际转速。 4. 实现SetMotorSpeed函数,根据用户输入的期望转速计算出PWM输出,并设置TIM3的比较值。 5. 实现GetKey函数,扫描矩阵键盘按键状态,获取用户输入的期望转速。 6. 在主循环中,获取用户输入的期望转速,并设置电机转速。同时,如果红外传感器输出的频率在范围内,则使用OLED显示期望转速和实际转速。 请注意,这个程序只是一个示例,您需要根据您的具体硬件和需求进行修改和调试。
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