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******************************************************************************
* 文件名程: main.c
* 作者: 硬石嵌入式開發(fā)團(tuán)隊(duì)
* 版本: V1.1
* 功能: 步進(jìn)電機(jī)編碼測(cè)速
*/
/* 包含頭文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "StepMotor/bsp_STEPMOTOR.h"
#include "usart/bsp_debug_usart.h"
#include "EncoderTIM/bsp_EncoderTIM.h"
#include <string.h>
/* 私有類型定義 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定義 ----------------------------------------------------------------*/
#define SAMPLING_PERIOD 20 // 采樣周期;單位20ms
#define TXDCYCLE 1000 // 數(shù)據(jù)發(fā)送周期;單位：ms
#define SAMPLING 0x01 // 采樣標(biāo)記
#define TXD 0x02 // 發(fā)送數(shù)據(jù)標(biāo)記
#define SPEED_CONSTANT ((((float)(TXDCYCLE)/SAMPLING_PERIOD))/PSPM);//脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為mm/s的系數(shù),1秒的脈沖數(shù)/1毫米的脈沖數(shù),這里擴(kuò)大10倍
#define abs(x) ((x)<0?(-x):(x))
#define SENDBUFF_SIZE 60 // 串口DMA發(fā)送緩沖區(qū)大小
/* 私有變量 ------------------------------------------------------------------*/
__IO uint16_t time_count=0; // 時(shí)間計(jì)數(shù)，每1ms增加一(與滴答定時(shí)器頻率有關(guān))
__IO int32_t CaptureNumber=0; // 輸入捕獲數(shù)
__IO int32_t Last_CaptureNumber=0; // 上一次捕獲值
__IO static int16_t Speed = 50; // 換算為絲杠上行進(jìn)的速度,單位為:0.1mm/s所以實(shí)際速度是5mm/s
__IO uint16_t SUM_Pulse = 0;
__IO int16_t MSF = 0; // 電機(jī)反饋速度
__IO float MMPS = 0; // mm Per Seconed (mm/s)
__IO uint8_t Time_Flag = 0; // 標(biāo)記時(shí)間
uint8_t aTxBuffer[SENDBUFF_SIZE]; // 串口DMA發(fā)送緩沖區(qū)
/* 擴(kuò)展變量 ------------------------------------------------------------------*/
extern int16_t OverflowCount; //編碼器計(jì)數(shù)溢出計(jì)數(shù)器
/* 私有函數(shù)原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函數(shù)體 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函數(shù)功能: 系統(tǒng)時(shí)鐘配置
* 輸入?yún)?shù): 無
* 返回值: 無
* 說明: 無
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; // 外部晶振，8MHz
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 9倍頻，得到72MHz主時(shí)鐘
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; // 系統(tǒng)時(shí)鐘：72MHz
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; // AHB時(shí)鐘：72MHz
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; // APB1時(shí)鐘：36MHz
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; // APB2時(shí)鐘：72MHz
HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000 1ms中斷一次
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/100000 10us中斷一次
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000 1us中斷一次
HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000); // 配置并啟動(dòng)系統(tǒng)滴答定時(shí)器
/* 系統(tǒng)滴答定時(shí)器時(shí)鐘源 */
HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
/* 系統(tǒng)滴答定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)配置 */
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}
/**
* 函數(shù)功能: 主函數(shù).
* 輸入?yún)?shù): 無
* 返回值: 無
* 說明: 無
*/
int main(void)
{
/* 復(fù)位所有外設(shè)，初始化Flash接口和系統(tǒng)滴答定時(shí)器 */
HAL_Init();
/* 配置系統(tǒng)時(shí)鐘 */
SystemClock_Config();
/* 調(diào)試串口初始化 */
MX_DEBUG_USART_Init();
/* 編碼器定時(shí)器初始化并配置輸入捕獲功能 */
ENCODER_TIMx_Init();
/* 啟動(dòng)編碼器接口 */
HAL_TIM_Encoder_Start(&htimx_Encoder, TIM_CHANNEL_ALL);
/* 步進(jìn)電機(jī)定時(shí)器初始化*/
STEPMOTOR_TIMx_Init();
/* 啟動(dòng)定時(shí)器 */
HAL_TIM_Base_Start(&htimx_STEPMOTOR);
/* 啟動(dòng)比較輸出并使能中斷 */
HAL_TIM_OC_Start_IT(&htimx_STEPMOTOR,TIM_CHANNEL_1);
STEPMOTOR_OUTPUT_ENABLE();
/* 無限循環(huán) */
while (1)
{
//采樣和控制周期為20ms
if(Time_Flag & SAMPLING)
{
//獲得編碼器的脈沖值
CaptureNumber = OverflowCount*65535 + __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx_Encoder);
//M法測(cè)速度 M法是測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈數(shù)，然后換算成頻率，這里不算頻率
MSF = CaptureNumber - Last_CaptureNumber;
Last_CaptureNumber = CaptureNumber;
//對(duì)速度進(jìn)行累計(jì),得到1s內(nèi)的脈沖數(shù)
MSF = abs(MSF);
SUM_Pulse += MSF;
MMPS = MSF*SPEED_CONSTANT;//由脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為 mm/s, MMPS = (MSF*(TXDCYCLE/SAMPLING_PERIOD))/PSPM;
if(Speed >= MAX_SPEED)//限制最大速度
Speed = MAX_SPEED;
if(Speed <= MIN_SPEED)
Speed = MIN_SPEED;
STEPMOTOR_Motion_Ctrl(CW,Speed);
Time_Flag &= ~SAMPLING;
}
//數(shù)據(jù)發(fā)送周期為1s
if(Time_Flag & TXD)
{
sprintf(aTxBuffer,"捕獲值: %d -- 速度: %.2f mm/s\n",CaptureNumber,(float)MMPS);
sprintf(aTxBuffer+strlen((const char*)aTxBuffer),"1s內(nèi)編碼器計(jì)數(shù)值: %5d \n\0",SUM_Pulse);
HAL_UART_Transmit_DMA(&husart_debug,aTxBuffer,strlen((const char*)aTxBuffer));
SUM_Pulse = 0;
Time_Flag &= ~TXD;
}
}
}
/**
* 函數(shù)功能: 系統(tǒng)滴答定時(shí)器中斷回調(diào)函數(shù)
* 輸入?yún)?shù): 無
* 返回值: 無
* 說明: 每發(fā)生一次滴答定時(shí)器中斷進(jìn)入該回調(diào)函數(shù)一次
*/
void HAL_SYSTICK_Callback(void)
{
// 每1ms自動(dòng)增一
time_count++;
if(time_count%(SAMPLING_PERIOD) == 0)// 20ms讀取一次編碼器數(shù)值
{
Time_Flag |= SAMPLING;
}
else if(time_count>=TXDCYCLE) //1s發(fā)送一次數(shù)據(jù)
{
Time_Flag |= TXD;
time_count=0;
}
}
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