帮我写一个在STM32F103ZET6上使用的PID控制步进电机坐标和舵机的代码

时间: 2024-03-10 11:47:08 浏览: 32
好的,下面是一个简单的示例程序,用于在STM32F103ZET6上实现PID控制步进电机和舵机的位置和角度控制。由于具体硬件连接和控制需求各不相同,这里仅提供一个基本的框架,需要根据实际情况进行修改和完善。 ```c #include "stm32f10x.h" // 定义PID控制器参数 #define KP 1.0 #define KI 0.5 #define KD 0.2 // 定义步进电机参数 #define STEPS_PER_REVOLUTION 200 // 步进电机一圈的步数 #define MICROSTEPS 16 // 步进电机每步细分数 #define RPM 60 // 步进电机转速(转/分钟) // 定义舵机参数 #define PWM_PERIOD 20000 // PWM周期(us) #define PWM_MIN_PULSE 1000 // PWM最小脉宽(us) #define PWM_MAX_PULSE 2000 // PWM最大脉宽(us) #define SERVO_MIN_ANGLE -90 // 舵机最小角度(度) #define SERVO_MAX_ANGLE 90 // 舵机最大角度(度) // 定义全局变量 volatile float setpoint; // 目标位置或角度 volatile float error; // 误差 volatile float last_error = 0; // 上一次误差 volatile float integral = 0; // 积分项 volatile float derivative = 0; // 微分项 volatile float output; // 控制输出 // 步进电机驱动函数 void step_motor_drive(int steps, int direction) { // 根据转速计算步进电机每步延时时间(us) unsigned int delay_us = 60000000 / (RPM * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS); // 控制步进电机旋转一定步数 for (int i = 0; i < steps; i++) { GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, GPIO_HIGH); // ENA = 1 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, GPIO_HIGH); // DIR = direction GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, GPIO_HIGH); // PUL = 1 Delay_us(delay_us); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, GPIO_LOW); // PUL = 0 Delay_us(delay_us); } // 停止步进电机 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, GPIO_LOW); // ENA = 0 } // 舵机驱动函数 void servo_drive(float angle) { // 根据角度计算PWM脉宽 unsigned int pulse_width = (PWM_MAX_PULSE - PWM_MIN_PULSE) * (angle - SERVO_MIN_ANGLE) / (SERVO_MAX_ANGLE - SERVO_MIN_ANGLE) + PWM_MIN_PULSE; // 控制PWM输出 TIM_SetCompare1(TIM3, pulse_width); } // PID控制函数 void pid_control(float input) { // 计算误差 error = setpoint - input; // 计算积分项 integral += error; // 计算微分项 derivative = error - last_error; last_error = error; // 计算控制输出 output = KP * error + KI * integral + KD * derivative; // 根据控制输出控制步进电机或舵机 if (output < 0) { step_motor_drive(-output, 0); // 向负方向旋转步进电机 } else { step_motor_drive(output, 1); // 向正方向旋转步进电机 } servo_drive(output); // 控制舵机角度 } int main(void) { // 初始化GPIO和定时器PWM // ... // 设置目标位置或角度 setpoint = 100; // 主循环中调用PID控制函数 while (1) { // 读取步进电机或舵机当前位置或角度 float input = 0; // TODO: 根据实际情况读取当前位置或角度 // 调用PID控制函数 pid_control(input); } } ``` 注意,这只是一个简单的示例程序,实际应用中需要根据具体硬件连接和控制需求进行修改和完善。同时,为了保证控制精度和稳定性,还需要进行PID参数调整和噪声滤波等优化。

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