PWM控制电机速度的基本原理
发布日期： 2024-04-07 | 作者：产品中心
做STM32智能小车的实验中会用到定时器PWM输出，来改变直流电机的转速。分享本文了解如何通过PWM实现对电机速度的控制。
PWM中有一个较为重要的概念，占空比：是一个脉冲周期内有效电平在整个周期所占的比例。
为了实现IO口上电压的持续性变化，能调节PWM的占空比。这也能够使外设的功率进行持续性变化，最终控制直流电机转速的快慢。如何调节PWM波形的输出就是重点。相关推荐：STM32中PWM的配置与应用详解。
上图中的ARR是我们给定时器的一个预装载值，CCRx的上下变化是产生PWM波的关键。我们假设ARR大于CCRx的部分输出为高电平（即t1-t2、t3-t4、t5-t6），ARR小于CCRx的部分输出为低电平（即0-t1、t2-t3、t4-t5），则改变CCRx的值就能改变输出PWM的占空比。因此，想要控制PWM的输出波形，重要的就是如何设置ARR与CCRx这两个寄存器的值了。
产生定时中断是定时器的用法之一，与定时器用来进行PWM输出和输入捕获相比，定时器中断更容易理解、掌握。
使用通用定时器进行中断的原理，其实和开发板Systick定时器进行中断延时很相似（Stm32入门——Systick定时器），即：用psc(预分频系数)设置好定时器时钟后，arr（预装载值）在每个时钟周期内减1，当arr减为0时触发中断然后进入中断处理程序进行中断处理。以下代码为例：
解释一下上面这行代码，由于定时器3（TIM3）是挂在APB1上的外设，所以要打开APB1，这里的预分频器值psc是来设置TIM3的时钟频率的，如果系统时钟（SYSTICK）频率为72MHz、psc为7199，则TIM3的时钟频率就为：
10KHz是什 么意思呢？就是一秒钟会产生10K个周期，那么一个周期的时间长度就是1/10KHz，如果你想将定时器中断的时间间隔设置为0.5秒，那么你将arr设置为5000即可，因为arr每减1就需要一个周期的时间，减5000次就经过了5000*（1/10KHz）=0.5秒。
再解释下上面这一行，设置允许更新中断，即arr减到0以后能触发更新中断，还有别的类型的中断。
看上面这行代码，中断优先级有抢占优先级和响应（即子优先级）优先级两种，抢占优先级即：若程序1正在使用CPU，这时如果程序2要求使用CPU，并且程序2的抢占优先级高，则CPU被程序2抢占；若两者抢占优先级相同，则就算程序2的响应优先级高于程序1，CPU也不能被抢占；若程序1正在使用CPU，程序2和程序3的抢占优先级等于或低于程序1，且程序2的响应优先级高于程序三，则待CPU空出后，程序2先运行，程序3最后运行。TIM3_IRQn是指定将要运行的中断处理程序号。“组2”是设置中断优先级分组的，是因为寄存器提供了四位来设置优先级，组2代表的是前两位给抢占优先级，后两位给响应优先级。
前面介绍完中断，再说一下PWM工作原理。与之相类似的文章：浅析PWM控制电机转速的原理。
假设上图中ARR大于CCRx时输出为高电平，ARR小于CCRx时输出为低电平，但在实际运用中可能并非如此，有很大的可能是相反的情况——ARR大于CCRx时输出为低电平，ARR小于CCRx时输出为高电平，至于到底是哪种情况，还要看PWM是哪种模式、有效电平又设置的是何种极性了。
模式1：ARR小于CCRx时输出为“有效”电平，ARR大于CCRx时输出为“无效”电平。
模式2：ARR小于CCRx时输出为“无效”电平，ARR大于CCRx时输出为“有效”电平。
这里说的是“有效”和“无效”，而不是“高”和“低”，也就是说有效电平可高可低，并非一定就是高电平。PWM模式、效电平极性，需要程序员自己配置相关的寄存器来实现。通过下面的代码来讲解。
上一小节讲过关于定时器参数的设置。使用定时器1的通道1来输出一路PWM波，这里的899设置的就是ARR的值，至于那个0是用来设置TIM1的频率的，不分频就代表TIM1的时钟频率和系统时钟相同，这里假设为72MHz。
这三行是用来设置PWM输出模式和设置通道的，通道是什么呢？简单地讲就是输出PWM波的GPIO口，代码一开始不是设置了PA8这个GPIO口嘛，这个PA8就是通道1。使用通道的话要先进行输入输出方向、通道使能的设置。
这行代码是用来设置“有效电平”极性的，根据手册，当TIM1->
CCER[1]这位置1时，有效电平为低电平，置0时有效电平为高电平，而默认情况下置0。
这行代码是用来使能ARPE，ARPE是什么呢，就是当它被置1时，你自己设置的CCRx会立即生效，如果它被置为0，那么你自己设置的CCRx值不会立即生效（可能之前ARPE已经有值了），而是当之前设置的CCRx生效后才会使用你最新设置的CCRx值。
上面的代码里没有对CCRx进行设置，是因为CCRx常常是一个变化的值，你可以在主函数中用一个for循环+if判断语句对它进行++或–的操作，进而达到连续改变CCRx值得目的，例如：
PWM波的周期是由定时器时钟频率和预装载值两者决定的，预装载值就是ARR。
预装载值PSC设置为899，那么，当定时器的当前值val从0增加到899时，一共经过了900个时钟周期，这900个时钟周期会产生一个PWM波形，也就是说900个定时器时钟周期才相当于一个PWM周期，那么PWM的频率就为72MHz/900=80KHz，周期为1/80KHz。
1 引言 开关电源体积小、重量轻、变换效率高, 因此大范围的应用于各种电子设备中。它体积小、重量轻、功率因数高，具有较高的工作效率，但结构过于复杂使它的应用受到一定的限制。下面就这样的一个问题提出一个可行的解决办法。 2 开关电源电流PWM控制的基础原理 电流控制的PWM技术是一种新颖的控制技术，1967年由美国BOSE公司提出。该技术有不同路线方案来实现，其共同特点是：利用电感电流的反馈直接去控制功率开关的占空比，以实现峰值电流对电压反馈的跟踪。下面我们就通过一系列分析利用电流控制的PWM降压变换器来了解这一技术的基础原理。 图1给出了电流控制的PWM降压变换器的基本组成。 图1电流控制的PWM降压变换器的基本组成 从
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今天学完STM32的SysTick时钟，（24位递减计数器）现在总结如下： 首先SysTick时钟包含一下四个寄存器 （1），STK_CSR 地址为0xE000E010 ----控制寄存器 STK_CSR中有以下四位具有意义，使用的时候需要配置 （1），第0位：SysTick使能位（0-关闭功能，1-开启功能） （2），第1位：SysTick中断使能位（0-关闭中断，1-开启中断） （3），第2位：SysTick时钟源选择（0-使用HCLK/8作为时钟（8分频），1-使用HCLK作为时钟） （4），第16位：SysTick技术比较标志（如果计数到达0，则该位为1，否则为零）
独立看门狗Iwdg 有独立时钟（内部低速时钟LSI---40KHz），所以不受系统硬件影响的系统故障探测器。大多数都用在监视硬件错误。 窗口看门狗wwdg 时钟与系统相同。如果系统时钟不走了，这个狗也就失去作用了，大多数都用在监视软件错误。 一，独立看门狗 看门狗定时时限= IWDG_SetReload（）的值 / 看门狗时钟频率 看门狗时钟频率=LSI（内部低速时钟）的频率（40KHz）/ 分频数 1.STM32 独立看门狗IWDG的时限定为280微秒。这个时限可能会随着LSI（内部低速时钟）的频率漂移而产生微小的变化。 /* IWDG timeout equal to 280 ms (the timeout may varies
什么是端口复用? STM32有很多的内置外设,这些外设的外部引脚都是与GPIO复用的。也就是说，一个GPIO若能复用为内置外设的功能引脚，那么当这个GPIO作为内置外设使用的时候,就叫做复用。 例如： 串口1的发送接收引脚是PA9,PA10,当我们把PA9,PA10不用作GPIO,而用做复用功能串口1的发送接收引脚的时候，叫端口复用。 复用功能的配置： 以下端口复用配置过程以PA9,PA10配置为串口1为例GPIO端口时钟使能。 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 复用外设时钟使能。比如你要将端口PA9,PA10复用为串口,所以要使能串口时钟
的端口复用和重映射 /
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单片机堆栈 /
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