单定时器pwm控制L9110驱动电机

mmuyu

    我们可以发现宠物屋的电机驱动使用了两个定时器生成pwm来控制电机正反转，对于单片机来说，定时器少端口多，节省出一个定时器换用端口来控制方向显然是好处多多，不仅节省了资源，简化代码，也有利于减少因为定时器可能产生1潜在问题。
首先我们看一下l9110的是如何驱动的。

gokit的套件上，IA连接到了PB4 IB连接到了PB5。正常情况两个定时器控制分别输入到IA IB，当IB为pwm信号，IA为低电平时风扇转动，此时转速由IBpwm占空比决定，当IB为低电平，IA为pwm波的时候风扇反转，转速则由IApwm占空比决定。那么根据上面的真值表我们可以换一种思路，使用IB固定生成pwm IA通过电平控制正反转，那么此时正转是由pwm的高电平时间控制，反转则是由低电平时间控制。理论可行，那么就来操作吧。
    首先添加数据点用于控制正反转和转速。

然后打开cubemx配置端口和定时器。这里我们把PB4设定成输出，PB5设定成定时器3通道2，勾选时钟使能，配置成pwm输出模式

这里简述一下定时器的配置，首先prescaler是预分频系数，可以令定时器生成更低的频率，counter period 就是通常我们所说的定时器重载值。
假设我们想要得到一个1000hz的pwm波要如何配置呢，首先看定时器挂载的总线的频率，我这里的定时器三挂载在apb2上，是72mhz，那么我们会尽可能使用预分频后得到一个整数值，因此我这里的预分频是72（减去1是因为从0起算，后面同理），那么此时经过预分频，我们得到了1mhz的频率，1mhz计数1000个值，需要花费0.001s 也就是说0.001s完成了一个电平跳变，我们说的pwm频率是1s除以1s内电平跳变次数，1s除以0.001s 显然可得1000 因此我们就得到了一个1000hz的pwm波。
此时我们就可以生成代码来编写驱动了。
首先我们要找到定时器的配置代码，启动pwm输出，在usercode区内启动pwm，默认比较值是0因此电机上电不会转动。

接下来，编写头文件，定义端口，pwm频率，和控制电机的级数，这里我使用了255级进行电机控制

当然尽量使用能被频率整除的级数，不然可能要进行浮点运算，单片机的浮点运算是比较弱的，应该尽量避免浮点运算。
接下来是我们的代码部分。

这里简单解释一下过程，函数被传入整形的速度和模式参数。模式用于控制正反转，当速度等于0时，pwm停止，同时pb4拉低，根据L9110真值表可得出，这种情况是停止的状态，这是正反转都不转。
当速度为最大的时候，有两种情况，正转由pwm波高电平时间决定，那么此时我们应该让pwm一直输出高，把比较值修改成与计数值一致即可。反转则是由pwm的低电平时间决定，那么此时应该相反，让pwm输出低，因此输入的是比较值0
当转速在正常值的时候，正转由app获取到的值除以分级取得占比，再与计数值相乘得到占计数值的部分，最后经过取整函数取整，这样计算就得到了255分级扩大到1000的pwm占空比需要的比较值，再根据真值表，设置pb4端口的电平，启动pwm实现正转转速控制。
反转由pwm的低电平时间控制，那么输入的数值应该被分级数值减去来换算反转需要的占空比。
最后，在事件语句内调用函数即可。

电机没法演示，不过我用手感受了，正反转和转速正常运行。最后附一张app图。

还有应尽量避免电机最大转速运行，毕竟大部分电脑的端口基本只能跑到1.9a的电流。