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 16:47:08 浏览: 95
步进电机的控制代码
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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