用stm32c8t6和jgb37-520编码器电机测距
时间: 2023-10-11 20:05:28 浏览: 206
要使用STM32C8T6和JGB37-520编码器电机进行测距,您需要进行以下步骤:
1. 连接JGB37-520编码器电机和STM32C8T6单片机。
2. 配置STM32C8T6的定时器,以便读取编码器信号。
3. 通过读取编码器信号,计算电机的转速和位置。
4. 使用电机的转速和位置信息,计算电机的线速度和加速度。
5. 将电机的线速度和加速度转换为距离。
下面是一些可能有帮助的代码片段:
1. 连接JGB37-520编码器电机和STM32C8T6单片机
JGB37-520编码器电机有两个信号线,一个是A相信号线,一个是B相信号线。将A相信号线连接到STM32C8T6的TIMx_CH1引脚,将B相信号线连接到TIMx_CH2引脚。
2. 配置STM32C8T6的定时器,以便读取编码器信号
使用STM32的定时器来读取编码器信号。您需要配置定时器的输入捕获模式,以便捕获编码器信号的上升沿和下降沿。您还需要设置定时器的计数器和预分频器,以便在每个捕获事件之间测量时间。下面是一个示例配置:
```c
// 定义定时器和GPIO引脚
#define TIMx TIM2
#define TIMx_CLK RCC_APB1Periph_TIM2
#define TIMx_IRQn TIM2_IRQn
#define TIMx_IRQHandler TIM2_IRQHandler
#define TIMx_CH1_GPIO_PORT GPIOA
#define TIMx_CH1_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
#define TIMx_CH1_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define TIMx_CH1_SOURCE GPIO_PinSource0
#define TIMx_CH1_AF GPIO_AF_TIM2
#define TIMx_CH2_GPIO_PORT GPIOA
#define TIMx_CH2_GPIO_PIN GPIO_Pin_1
#define TIMx_CH2_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define TIMx_CH2_SOURCE GPIO_PinSource1
#define TIMx_CH2_AF GPIO_AF_TIM2
// 初始化定时器
void TIM_Config(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// 使能定时器和GPIO时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(TIMx_CLK, ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(TIMx_CH1_GPIO_CLK | TIMx_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);
// 配置GPIO为TIMx通道1和通道2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TIMx_CH1_GPIO_PIN | TIMx_CH2_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 将GPIO引脚映射到TIMx通道1和通道2上
GPIO_PinAFConfig(TIMx_CH1_GPIO_PORT, TIMx_CH1_SOURCE, TIMx_CH1_AF);
GPIO_PinAFConfig(TIMx_CH2_GPIO_PORT, TIMx_CH2_SOURCE, TIMx_CH2_AF);
// 配置定时器为输入捕获模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIMx, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
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(TIMx, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
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(TIMx, &TIM_ICInitStructure);
// 使能定时器中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIMx_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 启动定时器
TIM_Cmd(TIMx, ENABLE);
// 启用定时器的捕获中断
TIM_ITConfig(TIMx, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2, ENABLE);
}
// 定时器中断处理函数
void TIMx_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIMx, TIM_IT_CC1) != RESET) {
// 处理A相信号
TIM_ClearITPendingBit(TIMx, TIM_IT_CC1);
}
else if (TIM_GetITStatus(TIMx, TIM_IT_CC2) != RESET) {
// 处理B相信号
TIM_ClearITPendingBit(TIMx, TIM_IT_CC2);
}
}
```
3. 通过读取编码器信号,计算电机的转速和位置
当定时器捕获到编码器信号的上升沿或下降沿时,您需要更新电机的位置和速度。在处理A相信号时,如果B相信号也发生了变化,则电机向前转动;如果B相信号没有发生变化,则电机向后转动。在处理B相信号时,您可以使用相同的逻辑来确定电机的方向。下面是一个示例实现:
```c
// 定义编码器参数
#define ENCODER_RESOLUTION 1000.0f // 编码器分辨率
#define WHEEL_DIAMETER 0.1f // 轮子直径(单位:米)
#define GEAR_RATIO 100.0f // 减速比
#define PI 3.1415926
// 定义电机状态
typedef struct {
uint32_t position; // 电机的位置(单位:脉冲)
float speed; // 电机的速度(单位:转/秒)
} motor_t;
motor_t motor;
// 处理A相信号中断
void handle_encoder_A_interrupt(void)
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)) {
// 编码器向前转动
motor.position++;
} else {
// 编码器向后转动
motor.position--;
}
}
// 处理B相信号中断
void handle_encoder_B_interrupt(void)
{
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)) {
// 编码器向前转动
motor.position++;
} else {
// 编码器向后转动
motor.position--;
}
}
// 计算电机的速度和位置
void calculate_motor_speed_and_position(void)
{
static uint32_t last_position = 0;
static uint32_t last_time = 0;
// 计算电机的位置
uint32_t current_position = motor.position;
float delta_position = current_position - last_position;
last_position = current_position;
// 计算电机的速度
uint32_t current_time = TIM_GetCounter(TIM2);
float delta_time = current_time - last_time;
last_time = current_time;
float delta_angle = delta_position / ENCODER_RESOLUTION * 2 * PI / GEAR_RATIO;
float delta_distance = delta_angle * WHEEL_DIAMETER / 2;
motor.speed = delta_distance / delta_time;
}
```
4. 使用电机的转速和位置信息,计算电机的线速度和加速度
使用电机的速度和位置信息,可以计算电机的线速度和加速度。您需要将电机的速度转换为线速度,然后使用两个连续的速度值来计算电机的加速度。下面是一个示例实现:
```c
// 计算电机的线速度和加速度
void calculate_motor_linear_speed_and_acceleration(float *linear_speed, float *acceleration)
{
static float last_speed = 0;
static uint32_t last_time = 0;
// 计算电机的线速度
*linear_speed = motor.speed * WHEEL_DIAMETER / 2;
// 计算电机的加速度
uint32_t current_time = TIM_GetCounter(TIM2);
float delta_time = current_time - last_time;
last_time = current_time;
*acceleration = (*linear_speed - last_speed) / delta_time;
last_speed = *linear_speed;
}
```
5. 将电机的线速度和加速度转换为距离
最后,您可以使用电机的线速度和加速度来计算电机的距离。下面是一个示例实现:
```c
// 计算电机移动的距离
void calculate_motor_distance(float *distance)
{
static float last_speed = 0;
static uint32_t last_time = 0;
// 计算电机的线速度和加速度
float linear_speed, acceleration;
calculate_motor_linear_speed_and_acceleration(&linear_speed, &acceleration);
// 计算电机移动的距离
uint32_t current_time = TIM_GetCounter(TIM2);
float delta_time = current_time - last_time;
last_time = current_time;
*distance += (last_speed + linear_speed) / 2 * delta_time;
last_speed = linear_speed;
}
```
以上是一个简单的示例,可以帮助您开始使用STM32C8T6和JGB37-520编码器电机进行测距。但是,请注意,您需要进行更多的调试和测试,以确保代码的正确性和可靠性。
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