STM32定时器正交编码器在两轮平衡小车中的应用

"这篇文章除了介绍两轮平衡小车的定时器正交编码器功能应用外，还涉及到STM32F4微控制器的学习，适用于电子竞赛和智能车类项目。作者通过代码示例展示了如何配置编码器的GPIO端口和定时器，以及中断初始化设置，以实现对旋转编码器信号的精确捕捉。" 在两轮平衡小车的设计中，正交编码器是关键组件，用于检测车轮的转动速度和方向，从而帮助控制系统调整电机输出，保持小车的平衡。STM32F4系列微控制器因其强大的处理能力和丰富的外设接口，常被用于这类应用。 正交编码器通常由两个输出通道A和B组成，它们相位相差90度，当编码器盘转动时，这两个通道会产生交替的高低电平信号。通过比较这些信号的变化，可以确定车轮的旋转方向和脉冲数量，进而计算出车轮的转速和位移。 在文中给出的代码片段中，可以看到对GPIO端口的配置，这里使用了PA6和PA7连接到TIM3的CH1和CH2，而PB6和PB7则连接到TIM4的CH1和CH2。GPIO_PinAFConfig函数用于将这些GPIO引脚配置为TIM3或TIM4的复用功能输入，确保编码器信号能正确输入到定时器。 接下来，通过TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体初始化定时器的参数，如计数模式、时钟分频因子等，以确定定时器的工作方式。TIM_ICInitTypeDef结构体用于初始化输入捕获通道，设置通道的极性、滤波器和预分频器，以过滤噪声并准确地捕捉到编码器的上升沿或下降沿。 最后，NVIC_InitTypeDef结构体用于设置中断优先级和抢占优先级，使得当编码器产生中断时，CPU能够及时响应，处理编码器的脉冲计数。 文章中未提供的部分可能包括中断服务程序的实现，其中会更新Timer3_Overflow和Timer4_Overflow变量来记录定时器溢出事件，以及根据通道A和B的边沿变化更新车轮的旋转状态。通过这些信息，控制算法可以实时计算车轮的速度和位置，调整电机的PWM输出，实现小车的动态平衡。 本文深入探讨了如何利用STM32F4的定时器正交编码器功能来实现两轮平衡小车的精确控制，对于理解和实践这类应用具有很高的参考价值。通过这样的学习，读者不仅可以掌握编码器与STM32的接口设计，还能提升在实际项目中的硬件驱动和嵌入式系统开发能力。