stm32用pid算法控制电压，用代码详细举例并说明每句的含义

以下是一个基于STM32的PID算法控制电压的代码示例：

#include "stm32f1xx.h"

// 定义PID算法参数
#define Kp 1.0
#define Ki 0.5
#define Kd 0.1

// 定义电压测量值和设定值
float voltageMeasured = 0;
float voltageSetpoint = 3.3;

// 定义PID算法需要用到的变量
float error = 0, lastError = 0, integral = 0, derivative = 0;
float output = 0;

int main(void)
{
    // 初始化系统时钟和GPIO
    SystemInit();
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0);
    GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0_0;

    // 初始化定时器和PWM输出
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN;
    TIM1->PSC = 7199; // 计数器频率为10kHz
    TIM1->ARR = 999; // 计数器最大值为999，即10ms
    TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1; // CH1 PWM模式1
    TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // CH1输出使能
    TIM1->CR1 |= TIM_CR1_ARPE | TIM_CR1_CEN; // 启用自动重载寄存器和计数器

    // 进入PID算法循环
    while (1)
    {
        // 读取电压测量值
        voltageMeasured = readVoltage();

        // 计算误差
        error = voltageSetpoint - voltageMeasured;

        // 计算积分项
        integral += error;

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

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

        // 将输出值限制在合理范围内
        if (output > 1000)
            output = 1000;
        else if (output < 0)
            output = 0;

        // 将输出值转换为PWM占空比
        TIM1->CCR1 = output;

        // 延时10ms，即计数器计数一个周期
        delay_ms(10);
    }
}

float readVoltage()
{
    // 读取ADC采样值并转换为电压值
    float voltage = 3.3 * ADC1->DR / 4095;
    return voltage;
}

void delay_ms(uint32_t ms)
{
    // 延时函数，使用系统滴答定时器
    uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
    while ((HAL_GetTick() - tickstart) < ms);
}

代码中的每行含义如下：

1. `#include "stm32f1xx.h"`：包含STM32库文件。
2. `#define Kp 1.0`：定义PID算法中比例项的参数。
3. `#define Ki 0.5`：定义PID算法中积分项的参数。
4. `#define Kd 0.1`：定义PID算法中微分项的参数。
5. `float voltageMeasured = 0`：定义测量电压值的变量，并初始化为0。
6. `float voltageSetpoint = 3.3`：定义设定电压值的变量，并初始化为3.3V。
7. `float error = 0, lastError = 0, integral = 0, derivative = 0`：定义PID算法中需要用到的变量，并初始化为0。
8. `float output = 0`：定义输出PWM占空比的变量，并初始化为0。
9. `int main(void)`：主函数。
10. `SystemInit()`：初始化系统时钟。
11. `RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN`：启用GPIOA时钟。
12. `GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0)`：将PA0的模式设置为推挽输出。
13. `GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0_0`：设置PA0的输出模式为最大速率2MHz。
14. `RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN`：启用TIM1时钟。
15. `TIM1->PSC = 7199`：设置TIM1的预分频器，使计数器频率为10kHz。
16. `TIM1->ARR = 999`：设置TIM1的自动重载寄存器，使计数器最大值为999，即10ms。
17. `TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1`：设置TIM1的通道1的PWM模式为模式1。
18. `TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E`：启用TIM1的通道1输出。
19. `TIM1->CR1 |= TIM_CR1_ARPE | TIM_CR1_CEN`：启用TIM1的自动重载寄存器和计数器。
20. `while (1)`：进入PID算法循环。
21. `voltageMeasured = readVoltage()`：读取电压测量值。
22. `error = voltageSetpoint - voltageMeasured`：计算误差。
23. `integral += error`：计算积分项。
24. `derivative = error - lastError`：计算微分项。
25. `lastError = error`：更新上一次误差值。
26. `output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative`：计算输出值。
27. `if (output > 1000) output = 1000; else if (output < 0) output = 0`：将输出值限制在合理范围内。
28. `TIM1->CCR1 = output`：将输出值转换为PWM占空比，并输出到TIM1的通道1。
29. `delay_ms(10)`：延时10ms，即计数器计数一个周期。
30. `float readVoltage()`：读取ADC采样值并转换为电压值的函数。
31. `uint32_t tickstart = HAL_GetTick()`：记录当前系统滴答定时器的计数值。
32. `while ((HAL_GetTick() - tickstart) < ms)`：等待一定时间，即实现延时功能。