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使用STM32与TB6612FNG驱动直流减速电机

編程日記08-29

使用STM32与TB6612FNG驱动直流减速电机

TB6612FNG介绍

单片机引脚的电流一般只有几十个毫安，无法驱动电机，因此一般是通过单片机控制电机驱动芯片进而控制电机。TB6612是比较常用的电机驱动芯片之一。

TB6612FNG可以同时控制两个电机，工作电流1.2A，最大电流3.2A。

AIN1/2、BIN1/2接单片机的GPIO口。PWMA/B接单片机的定时器口（配置为定时器pwm）。AO1/2、BO1/2接电机的正负极。

PWMA、AIN1/2、AO1/2为一组驱动一个电机， PWMB、BIN1/2、BO1/2为一组驱动另一个电机。

STBY为正常工作、待机状态控制引脚，一般接3.3V电即可。VM为电机驱动电压输入（<10V)，VCC为逻辑电平输入端(2.7V~5.5V)。

编码器直流电机

编码器直流电机是一种通过霍尔元件检测电机转速的直流电机。普通电机只有两个引脚，但编码器电机一边有六根引脚。其中两根控制电机正反转，其余四根用于编码器供电和型号传输。

编码器的四根线不接，就可以当作普通电机使用。

M+、M-为控制电机正反转引脚。其余四个为编码器引脚。本文暂时介绍TB6612FNG驱动电机，编码器部分以后再介绍。

STM32接线与代码讲解

本文使用STM32F103C8T6核心板连接TB6612FNG驱动普通直流电机和带编码器直流电机。

接线图

官方数据手册接线图

以接一个电机为例，选择两个GPIO口分别连接TB6612FNG的AIN1/2，这两个引脚没有什么讲究，能够推挽输出就行，这里选择PA4、PA5。紧接着选择一个定时器引脚连接驱动的PWMA，这里选择PA2输出PWM。驱动上的VM接5V，STBY、VCC接3.3V。

C8T6官方数据手册中PA2可以作为定时器2通道3的引脚，可以输出PWM。接线图如下。

代码

本文以正点原子模板为例。

首先建立两个C文件和两个H文件，分别命名为MOTOR和PWM。MOTOR用于控制电机的正反转，PWM用于控制电机的转速。

void Motor_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);PWM_Init();
}

电机正反转引脚配置（PA4/5推挽输出）

void PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);	//开启定时器2的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);		//开启GPIO时钟/**********   TIM2引脚的GPIO配置   **********/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				//对定时器GPIO设置为复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;							//PA2引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);TIM_InternalClockConfig(TIM2);/**********   TIM2配置   **********/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;		//TIM2配置TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//自动重装载值    ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;		//设置预分频值  PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);//C8T6的主频为72MHZ,设置的PWM频率为 72M/((ARR+1)*(PSC+1))=72M/(100*36)=20KHZ/**********   TIM2的通道3配置   **********/TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;		TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM1模式TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;	//设置极性为高TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCRTIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);		//使能TIM2
}

PWM初始化

/**********   占空比设置   **********/
void PWM_SetCompare3(int16_t Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);
}

设置占空比

/********  设置电机转动  *****/
void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)   //设置电机转速，有符号量，正反转
{if (Speed >= 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);PWM_SetCompare3(Speed);       //将速度值传到占空比}else{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);PWM_SetCompare3(-Speed);      //将速度值传到占空比}
}

电机转动以及转速设置

主要代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Motor.h"
#include "Key.h"int main(void)
{Motor_Init();Motor_SetSpeed(50);		//将speed50传到motor.c中以及占空比中while (1){}
}

主函数，main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"void Motor_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);PWM_Init();
}/********  设置电机转动  *****/
void Motor_SetSpeed(int8_t Speed)   //设置电机转速，有符号量，正反转
{if (Speed >= 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);PWM_SetCompare3(Speed);       //将速度值传到占空比}else{GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);PWM_SetCompare3(-Speed);      //将速度值传到占空比}
}

电机设置，motor.c

#include "PWM.h"
#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);	//开启定时器2的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);		//开启GPIO时钟/**********   TIM2引脚的GPIO配置   **********/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				//对定时器GPIO设置为复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;							//PA2引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);TIM_InternalClockConfig(TIM2);/**********   TIM2配置   **********/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;		//TIM2配置TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//自动重装载值    ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;		//设置预分频值  PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);//C8T6的主频为72MHZ,设置的PWM频率为 72M/((ARR+1)*(PSC+1))=72M/(100*36)=20KHZ/**********   TIM2的通道3配置   **********/TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;		TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM1模式TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;	//设置极性为高TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCRTIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);		//使能TIM2
}/**********   占空比设置   **********/
void PWM_SetCompare3(int16_t Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);
}

烧录后电机即可转动。调节主函数中Motor_SetSpeed(50)；数字大小即可调节转速，最大100，这是由于PWM的自动重装载值为100，Motor_SetSpeed传参到TIM_SetCompare3的最大值也就100。