// motor_driver.c #include "motor_driver.h" #include "delay.h" // 全局变量 static uint8_t L_pwm_duty = 0; // PWM占空比 0-100 static uint8_t M_pwm_duty = 0; // PWM占空比 0-100 static uint8_t R_pwm_duty = 0; // PWM占空比 0-100 static MotorState L_motor_dir = MOTOR_STOP; static MotorState M_motor_dir = MOTOR_STOP; static MotorState R_motor_dir = MOTOR_STOP; // GPIO初始化 void DRV8832_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //左电机 引脚初始化 // 使能GPIOE时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(L_MOTOR_IN1_GPIO_CLK, ENABLE); // 配置IN1 (PE9) 和 IN2 (PE13) 为输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN | L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置FAULTN (PE4) 为输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = L_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; // 上拉 GPIO_Init(L_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始状态：停止电机 GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); //=========================================================================== //中电机 引脚初始化 // 使能GPIOE时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(M_MOTOR_IN1_GPIO_CLK, ENABLE); // 配置IN1 (PB3) GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置 IN2 (PE14) 为输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置FAULTN (PE5) 为输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = M_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; // 上拉 GPIO_Init(M_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始状态：停止电机 GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); //=========================================================================== //右电机 引脚初始化 // 使能GPIOE时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(R_MOTOR_IN1_GPIO_CLK, ENABLE); // 配置IN1 (PD15) GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置 IN2 (PE15) 为输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置FAULTN (PE6) 为输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = R_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; // 上拉 GPIO_Init(R_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始状态：停止电机 GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } // 初始化DRV8832 void DRV8832_Init(void) { DRV8832_GPIO_Init(); } // 使用TIM2实现软件PWM #define PWM_FREQUENCY 20000 // 20kHz PWM频率 #define PWM_RESOLUTION 100 // 100级调速分辨率 static uint8_t L_pwm_counter = 0; // PWM计数器 static uint8_t M_pwm_counter = 0; // PWM计数器 static uint8_t R_pwm_counter = 0; // PWM计数器 // 定时器初始化 void PWM_Timer_Init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 使能TIM2时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 定时器基础配置 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (SystemCoreClock / (2 * PWM_FREQUENCY)) - 1; // 168MHz/2/20kHz TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 使能定时器更新中断 TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); // 配置NVIC NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } // 定时器中断处理函数 void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); { //左电机运行 L_pwm_counter++; if (L_pwm_counter >= PWM_RESOLUTION) { L_pwm_counter = 0; } // 根据占空比和方向控制电机 if (L_motor_dir == MOTOR_FORWARD) { if (L_pwm_counter < L_pwm_duty) { // 正转：IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else if (L_motor_dir == MOTOR_REVERSE) { if (L_pwm_counter < L_pwm_duty) { // 反转：IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else { // 停止状态 GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } //-------------------------------------------------------------------------------- { //中电机运行 M_pwm_counter++; if (M_pwm_counter >= PWM_RESOLUTION) { M_pwm_counter = 0; } // 根据占空比和方向控制电机 if (M_motor_dir == MOTOR_FORWARD) { if (M_pwm_counter < M_pwm_duty) { // 正转：IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else if (M_motor_dir == MOTOR_REVERSE) { if (M_pwm_counter < M_pwm_duty) { // 反转：IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else { // 停止状态 GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } //-------------------------------------------------------------------------------- { //右电机运行 R_pwm_counter++; if (R_pwm_counter >= PWM_RESOLUTION) { R_pwm_counter = 0; } // 根据占空比和方向控制电机 if (R_motor_dir == MOTOR_FORWARD) { if (R_pwm_counter < R_pwm_duty) { // 正转：IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else if (R_motor_dir == MOTOR_REVERSE) { if (R_pwm_counter < R_pwm_duty) { // 反转：IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } else { // 停止（滑行） GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } else { // 停止状态 GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); } } //--------------------------------------------------------------------------------- } } //=========电机速度和方向设置================================================ // 设置左电机速度和方向 void L_Motor_SetSpeed(uint8_t speed, MotorState direction) { // 限制速度范围 if (speed > 100) speed = 100; // 如果速度为0或100%，直接使用基础控制 if (speed == 0) { L_motor_dir = MOTOR_STOP; L_pwm_duty = 0; L_Motor_Control(MOTOR_STOP); } else if (speed == 100) { L_motor_dir = direction; L_pwm_duty = 100; L_Motor_Control(direction); } else { // 设置PWM参数 L_motor_dir = direction; L_pwm_duty = speed; // 直接使用百分比 } } // 设置中电机速度和方向 void M_Motor_SetSpeed(uint8_t speed, MotorState direction) { // 限制速度范围 if (speed > 100) speed = 100; // 如果速度为0或100%，直接使用基础控制 if (speed == 0) { M_motor_dir = MOTOR_STOP; M_pwm_duty = 0; M_Motor_Control(MOTOR_STOP); } else if (speed == 100) { M_motor_dir = direction; M_pwm_duty = 100; M_Motor_Control(direction); } else { // 设置PWM参数 M_motor_dir = direction; M_pwm_duty = speed; // 直接使用百分比 } } // 设置右电机速度和方向 void R_Motor_SetSpeed(uint8_t speed, MotorState direction) { // 限制速度范围 if (speed > 100) speed = 100; // 如果速度为0或100%，直接使用基础控制 if (speed == 0) { R_motor_dir = MOTOR_STOP; R_pwm_duty = 0; R_Motor_Control(MOTOR_STOP); } else if (speed == 100) { R_motor_dir = direction; R_pwm_duty = 100; R_Motor_Control(direction); } else { // 设置PWM参数 R_motor_dir = direction; R_pwm_duty = speed; // 直接使用百分比 } } //=====================电机直接控制================================================================ // 左电机基础控制函数 void L_Motor_Control(MotorState state) { switch(state) { case MOTOR_STOP: // IN1=0, IN2=0 GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_FORWARD: // IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_REVERSE: // IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_BRAKE: // IN1=1, IN2=1 GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(L_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, L_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; } } // 中电机基础控制函数 void M_Motor_Control(MotorState state) { switch(state) { case MOTOR_STOP: // IN1=0, IN2=0 GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_FORWARD: // IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_REVERSE: // IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_BRAKE: // IN1=1, IN2=1 GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(M_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, M_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; } } // 右电机基础控制函数 void R_Motor_Control(MotorState state) { switch(state) { case MOTOR_STOP: // IN1=0, IN2=0 GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_FORWARD: // IN1=1, IN2=0 GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_REVERSE: // IN1=0, IN2=1 GPIO_ResetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; case MOTOR_BRAKE: // IN1=1, IN2=1 GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN1_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN1_GPIO_PIN); GPIO_SetBits(R_MOTOR_IN2_GPIO_PORT, R_MOTOR_IN2_GPIO_PIN); break; } } //-------------------------------------------------------------------------------------------- // 获取故障状态 uint8_t L_Motor_GetFaultStatus(void) { // FAULTN引脚为低电平时表示故障 if (GPIO_ReadInputDataBit(L_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, L_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN) == Bit_RESET) { return 1; // 故障 } return 0; // 正常 } // 安全的方向切换（避免电流冲击） void L_Motor_SafeDirectionChange(MotorState new_direction) { // 先刹车 L_Motor_Control(MOTOR_BRAKE); delay_ms(5); // 5ms延迟 // 再切换到新方向 L_Motor_Control(new_direction); } // 获取故障状态 uint8_t M_Motor_GetFaultStatus(void) { // FAULTN引脚为低电平时表示故障 if (GPIO_ReadInputDataBit(M_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, M_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN) == Bit_RESET) { return 1; // 故障 } return 0; // 正常 } // 安全的方向切换（避免电流冲击） void M_Motor_SafeDirectionChange(MotorState new_direction) { // 先刹车 M_Motor_Control(MOTOR_BRAKE); delay_ms(5); // 5ms延迟 // 再切换到新方向 M_Motor_Control(new_direction); } // 获取故障状态 uint8_t R_Motor_GetFaultStatus(void) { // FAULTN引脚为低电平时表示故障 if (GPIO_ReadInputDataBit(R_MOTOR_FAULT_GPIO_PORT, R_MOTOR_FAULT_GPIO_PIN) == Bit_RESET) { return 1; // 故障 } return 0; // 正常 } // 安全的方向切换（避免电流冲击） void R_Motor_SafeDirectionChange(MotorState new_direction) { // 先刹车 R_Motor_Control(MOTOR_BRAKE); delay_ms(5); // 5ms延迟 // 再切换到新方向 R_Motor_Control(new_direction); }