STM32主频
F1主频只有72M,F4芯片主频最高可以达到168M。
F4定时器频率
因为系统初始化SystemInit函数里初始化APB1总线时钟为4分频即42M,APB2总线时钟为2分频即84M,所以TIM1、TIM8~TIM11的时钟为APB2时钟的两倍即168M,TIM2~TIM7、TIM12~TIM14的时钟为APB1的时钟的两倍即84M。
步进电机参数
电机参数如下:步距角 = 1.8° ?细分=16? 螺距= 1mm(电机转一圈,对应的距离是1mm)
一圈360°需要的脉冲数 = 360/1.8*16 = 3200 pulse?
又因为电机转一圈,对应的距离是1mm, 所以 电机带动轮子走1mm = 3200pulse
#define ?MM_TO_PLUSE? 3200//1mm对应的脉冲数
#define PLUSE_TO_MM (1/3200)//一个脉冲对应的距离
#define ?DIS_MM_TO_PLUSE(dis) ? ( MM_TO_PLUSE * (dis) ?) //将以mm为单位的长度抓换成对应的脉冲数
#define SPEED_TO_PLUSE(speed) ( (speed) *MM_TO_PLUSE? ) //将mm/s的速度转换成HZ
到此为止,电机之间脉冲和距离之间的关系已经搞明白了,那我们开始言归正传,如何计算出我们需要的定时器频率输出了?
假设我们系统需要达到30mm/s的速度而且我们用的是timer2,30mm/s即1s内路程30mm,30mm需要30*3200=96000个脉冲,即1s内需要96000个脉冲(即频率96KHz),调用宏计算 30mm/s * 3200 = 96000Hz的频率 = 96KHz。意思就是说们只要定时器输出的PWM能够满足96KHz的频率就可以了。
将上面的公式换算成 输出频率 = ?定时器的时钟频率(注意是时钟频率不是输出频率)/(分频系数 + 1)/( 计数值+1)
将psc = (84-1)?,内部自动加1 ,带入上面的公式就可以计算出计数值 = 1000。就可以输出对应的速度了。
#define TIMER_CLK ? (84000000/84) //84Mhz 84分频
#define CALC_ARR(speed) ?(TIMER_CLK /(speed)*MM_TO_PLUSE??)
知道速度值就可以调用CALC_ARR宏返回对应的ARR寄存器值啦,我们就可以根据机器的系统参数来控制了。
概念理解
1. PWM模式由TIM_ARR寄存器确定频率,由TIM_CCR寄存器确定占空比的信号。
2. 举例说明:例如TIM时钟频率设置为36MHZ,输出比较寄存器中的自装载值为3599即ARR Register = 3599,则输出的PWM频率为
???????????????????frequency = 36MHZ/(ARR+1)=10KHZ。设置捕获寄存器的值CCR_Value(即高电平计数值)= 1800.,则占空比
?????????????????? duty cycle = 1800//3600=50%。
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