????????????????单片机通过中断实时捕捉编码器的脉冲输出，不断累加，通过定时器设置读取周期，打印当前脉冲数，随后清零，即可打印出每个定时周期内的脉冲数（中断数）。注意，脉冲数清零是必须的，否则其便会一直累加，真实速度便无法求出。给出的代码中用的是A相即单相读取，双相原理类似，精度更高。

? ? ? ? ? ? (2).调速

? ? ? ? ? ? ? ? 测速时设置了一个定时器，在它的定时器中断服务函数中不仅读取当前数据，还要进行PID整定。采用增量式PI算法，输入当前速度，输出计算所得的PWM值。若定时周期设为50ms，1秒内便可计算20次，设为200ms，一秒内则计算5次。很明显，PID计算的频率最好高一点，STM32的主控还是挺强的，在本代码中采用的是50ms,读者也可尝试更高的频率。

? ? ? ? ? ? (3).调试

? ? ? ? ? ? ? ? 当时没找到什么好用的PID调试软件，就用了野火的串口调试助手，实际观测效果也还可以。在每个定时器中断服务函数中都会先打印当前速度，计算完后打印算得的PWM值。n用于计数，代表进入定时器中断服务函数的次数。

????????????????野火串口调试助手下载https://pan.baidu.com/s/12wd1wNrA7fCMXBgrbnoMkQ

? ? ? ? ? ? ? ? 如图所示：方框中为一次定时服务函数所打印的全部内容。

三、代码说明

?????? 1.电机库

? ? ? ?智能车最基础的库，想跑至少先会走吧。

? ? ? ? 一般与电机相关的东西都会放到这儿，包括：电机引脚的配置、单个轮子的正转反转函数、小车整体的运行函数、初始化函数等等。

????????代码如下：

????????（1）moter.c

#include "./motor/motor.h"  
void motor_GPIO_init(void)
{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
		RCC_APB2PeriphClockCmd( MOTOR1A_GPIO_CLK | MOTOR1B_GPIO_CLK | MOTOR2A_GPIO_CLK | MOTOR2B_GPIO_CLK | MOTOR3A_GPIO_CLK | MOTOR3B_GPIO_CLK | MOTOR4A_GPIO_CLK | MOTOR4B_GPIO_CLK, ENABLE);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR1A_GPIO_PIN;	
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
		GPIO_Init(MOTOR1A_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);		
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR1B_GPIO_PIN;	
		GPIO_Init(MOTOR1B_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR2A_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR2A_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR2B_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR2B_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR3A_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR3A_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR3B_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR3B_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR4A_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR4A_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR4B_GPIO_PIN;
		GPIO_Init(MOTOR4B_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
		
		GPIO_SetBits(MOTOR1A_GPIO_PORT, MOTOR1A_GPIO_PIN);
		GPIO_ResetBits(MOTOR1B_GPIO_PORT, MOTOR1B_GPIO_PIN);
		GPIO_SetBits(MOTOR2A_GPIO_PORT, MOTOR2A_GPIO_PIN);
		GPIO_ResetBits(MOTOR2B_GPIO_PORT, MOTOR2B_GPIO_PIN);
		GPIO_SetBits(MOTOR3A_GPIO_PORT, MOTOR3A_GPIO_PIN);
		GPIO_ResetBits(MOTOR3B_GPIO_PORT, MOTOR3B_GPIO_PIN);
		GPIO_SetBits(MOTOR4A_GPIO_PORT, MOTOR4A_GPIO_PIN);
		GPIO_ResetBits(MOTOR4B_GPIO_PORT, MOTOR4B_GPIO_PIN);
}
void M1_go(void)
{
	GPIO_SetBits(MOTOR1A_GPIO_PORT, MOTOR1A_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(MOTOR1B_GPIO_PORT, MOTOR1B_GPIO_PIN);
}
void M2_go(void)
{
	GPIO_SetBits(MOTOR2A_GPIO_PORT, MOTOR2A_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(MOTOR2B_GPIO_PORT, MOTOR2B_GPIO_PIN);
}
void M3_go(void)
{
	GPIO_SetBits(MOTOR3A_GPIO_PORT, MOTOR3A_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(MOTOR3B_GPIO_PORT, MOTOR3B_GPIO_PIN);
}
void M4_go(void)
{
	GPIO_SetBits(MOTOR4A_GPIO_PORT, MOTOR4A_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(MOTOR4B_GPIO_PORT, MOTOR4B_GPIO_PIN);
}


void M1_back(void)
{
	GPIO_ResetBits(MOTOR1A_GPIO_PORT, MOTOR1A_GPIO_PIN);
	GPIO_SetBits(MOTOR1B_GPIO_PORT, MOTOR1B_GPIO_PIN);
}
void M2_back(void)
{
	GPIO_ResetBits(MOTOR2A_GPIO_PORT, MOTOR2A_GPIO_PIN);
	GPIO_SetBits(MOTOR2B_GPIO_PORT, MOTOR2B_GPIO_PIN);
}
void M3_back(void)
{
	GPIO_ResetBits(MOTOR3A_GPIO_PORT, MOTOR3A_GPIO_PIN);
	GPIO_SetBits(MOTOR3B_GPIO_PORT, MOTOR3B_GPIO_PIN);
}
void M4_back(void)
{
	GPIO_ResetBits(MOTOR4A_GPIO_PORT, MOTOR4A_GPIO_PIN);
	GPIO_SetBits(MOTOR4B_GPIO_PORT, MOTOR4B_GPIO_PIN);
}


void Car_go(void)
{
	M1_go();
	M2_go();
	M3_go();
	M4_go();
}
void Car_back(void)
{
	M1_back();
	M2_back();
	M3_back();
	M4_back();
}

????????（2）moter.h

#ifndef __MOTOR_H
#define	__MOTOR_H
#include "stm32f10x.h"

#define    MOTOR1A_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    MOTOR1A_GPIO_PORT    GPIOB			   
#define    MOTOR1A_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_12

#define    MOTOR1B_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    MOTOR1B_GPIO_PORT    GPIOB			   
#define    MOTOR1B_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_13

#define    MOTOR2A_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    MOTOR2A_GPIO_PORT    GPIOB		   
#define    MOTOR2A_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_14

#define    MOTOR2B_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    MOTOR2B_GPIO_PORT    GPIOB		   
#define    MOTOR2B_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_15

#define    MOTOR3A_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    MOTOR3A_GPIO_PORT    GPIOC		   
#define    MOTOR3A_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_8

#define    MOTOR3B_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    MOTOR3B_GPIO_PORT    GPIOC		   
#define    MOTOR3B_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_9

#define    MOTOR4A_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    MOTOR4A_GPIO_PORT    GPIOC		   
#define    MOTOR4A_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_10

#define    MOTOR4B_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    MOTOR4B_GPIO_PORT    GPIOC	   
#define    MOTOR4B_GPIO_PIN		 GPIO_Pin_11

void motor_GPIO_init(void);
void M1_go(void);
void M2_go(void);
void M3_go(void);
void M4_go(void);
void M1_back(void);
void M2_back(void);
void M3_back(void);
void M4_back(void);
void Car_go(void);
void Car_back(void);

#endif

????????2.外部中断库

? ? ? ? 根据编码电机的工作原理，单片机需要实时读取电机的AB相脉冲输出以进行转速测量，故可采用外部中断的方式采集这些脉冲。

????????在本工程中，我们只采用A相，若采用AB双相读取精度会更高，二者原理类似，不再赘述，读者可自行设计。

代码如下：

????????（1）bsp_exti.c

#include "./Exti/bsp_exti.h" 

static void NVIC_Configuration(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY1_INT_EXTI_IRQ;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY2_INT_EXTI_IRQ;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY3_INT_EXTI_IRQ;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY4_INT_EXTI_IRQ;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void EXTI_Key_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_INT_GPIO_CLK,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY2_INT_GPIO_CLK,ENABLE);			
	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY3_INT_GPIO_CLK,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY4_INT_GPIO_CLK,ENABLE);		
	NVIC_Configuration();
	
/*--------------------------KEY1-----------------------------*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_INT_GPIO_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
  GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_EXTILineConfig(KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE, KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE); 
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY1_INT_EXTI_LINE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	
  /*--------------------------KEY2----------------------------*/	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_INT_GPIO_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
  GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_EXTILineConfig(KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE, KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE); 
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY2_INT_EXTI_LINE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	
	 /*--------------------------KEY3----------------------------*/	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY3_INT_GPIO_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
  GPIO_Init(KEY3_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_EXTILineConfig(KEY3_INT_EXTI_PORTSOURCE, KEY3_INT_EXTI_PINSOURCE); 
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY3_INT_EXTI_LINE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;	
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	
	  /*--------------------------KEY4-----------------------------*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY4_INT_GPIO_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
  GPIO_Init(KEY4_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_EXTILineConfig(KEY4_INT_EXTI_PORTSOURCE, KEY4_INT_EXTI_PINSOURCE); 
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY4_INT_EXTI_LINE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

????????（2）bsp_exti.h

#ifndef __EXTI_H
#define	__EXTI_H
#include "stm32f10x.h"

#define KEY1_INT_GPIO_PORT         GPIOE
#define KEY1_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_AFIO)
#define KEY1_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_0
#define KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOE
#define KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource0
#define KEY1_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line0
#define KEY1_INT_EXTI_IRQ          EXTI0_IRQn
#define KEY1_IRQHandler            EXTI0_IRQHandler

#define KEY2_INT_GPIO_PORT         GPIOC
#define KEY2_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO)
#define KEY2_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_12
#define KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOC
#define KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource12
#define KEY2_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line12
#define KEY2_INT_EXTI_IRQ          EXTI15_10_IRQn
#define KEY2_IRQHandler            EXTI15_10_IRQHandler

#define KEY3_INT_GPIO_PORT         GPIOC
#define KEY3_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO)
#define KEY3_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_4
#define KEY3_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOC
#define KEY3_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource4
#define KEY3_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line4
#define KEY3_INT_EXTI_IRQ          EXTI4_IRQn
#define KEY3_IRQHandler            EXTI4_IRQHandler

#define KEY4_INT_GPIO_PORT         GPIOC
#define KEY4_INT_GPIO_CLK          (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO)
#define KEY4_INT_GPIO_PIN          GPIO_Pin_5
#define KEY4_INT_EXTI_PORTSOURCE   GPIO_PortSourceGPIOC
#define KEY4_INT_EXTI_PINSOURCE    GPIO_PinSource5
#define KEY4_INT_EXTI_LINE         EXTI_Line5
#define KEY4_INT_EXTI_IRQ          EXTI9_5_IRQn

#define KEY4_IRQHandler            EXTI9_5_IRQHandler
void EXTI_Key_Config(void);

#endif /* __EXTI_H */

? ? ? ? ? (3)外部中断服务函数

????????注：x1、x2、x3、x4是对四个电机各自脉冲数的累积，电机每输出一次脉冲，单片机中对应中断便触发一次，x的值也便得到累加。

void KEY1_IRQHandler(void)
{ 
	if(EXTI_GetITStatus(KEY1_INT_EXTI_LINE) != RESET)
	{
		x1++;	  
		EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_INT_EXTI_LINE);    
	}  
}
void KEY2_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(KEY2_INT_EXTI_LINE) != RESET) 
	{
		x2++; 
		EXTI_ClearITPendingBit(KEY2_INT_EXTI_LINE);  
	}  
}
void KEY3_IRQHandler(void)
{ 
	if(EXTI_GetITStatus(KEY3_INT_EXTI_LINE) != RESET) 
	{
		x3++;   
		EXTI_ClearITPendingBit(KEY3_INT_EXTI_LINE);    
	}  
}
void KEY4_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(KEY4_INT_EXTI_LINE) != RESET) 
	{
		x4++;   
		EXTI_ClearITPendingBit(KEY4_INT_EXTI_LINE);   
	}   	  
}

????????3.通用定时器库

????????PWM输出是通过通用定时器实现的。这里选用定时器3，周期设为7200，详细的配置方法可参考各自的学习板教程。

????????注意：?外部导入了四个变量值，即初始化占空比值，是在主函数中设定的，为0。设置该变量是多此一举的，单独调电机时的遗留写法。

	extern uint16_t CCR1_Val;
	extern uint16_t CCR2_Val;
	extern uint16_t CCR3_Val;
	extern uint16_t CCR4_Val;

详细代码如下：

????????(1).bsp_GeneralTim.c


#include "./GeneralTim/bsp_GeneralTim.h" 

	extern uint16_t CCR1_Val;
	extern uint16_t CCR2_Val;
	extern uint16_t CCR3_Val;
	extern uint16_t CCR4_Val;
	
static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void) 
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH1_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
 	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH2_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH2_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH3_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH4_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH4_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;	
	GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;		
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	
	TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;
	TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
	TIM_OC2Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
	TIM_OC3Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
	TIM_OC4Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
}
void GENERAL_TIM_Init(void)
{
	GENERAL_TIM_GPIO_Config();
	GENERAL_TIM_Mode_Config();		
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

????????(2).bsp_GeneralTim.h

#ifndef __BSP_GENERALTIME_H
#define __BSP_GENERALTIME_H
#include "stm32f10x.h"

#define            GENERAL_TIM                   TIM3
#define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3
#define            GENERAL_TIM_Period            7199
#define            GENERAL_TIM_Prescaler         0

#define            GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM_CH1_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM_CH1_PIN           GPIO_Pin_6

#define            GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM_CH2_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM_CH2_PIN           GPIO_Pin_7

#define            GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM_CH3_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM_CH3_PIN           GPIO_Pin_0

#define            GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM_CH4_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM_CH4_PIN           GPIO_Pin_1

void GENERAL_TIM_Init(void);
#endif	/* __BSP_GENERALTIME_H */

????????4.基础定时器库

????????设置定时器，为PID算法提供计算周期。

????????PID功能只用到了定时器6。

????????关于定时周期的设置，请参考各自的学习板教程，这里设置499，则定时50ms，即每50ms进行一次PID整定。此外，值得注意的是，测得的速度为：每个周期累计的中断数/周期大小，在程序中由x1、x2、x3、x4存储四个电机各自的速度。比如我们在实验时读取到x1=70，则表示M1电机每50ms会触发70个脉冲，速度由此便可算出。

????????(1).bsp_TiMbase.c


#include "bsp_TiMbase.h" 

static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

static void BASIC_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;	
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = BASIC_TIM_Period;	
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= BASIC_TIM_Prescaler;
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; 
	//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
    TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_ClearFlag(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);
    TIM_ITConfig(BASIC_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);
    TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);	
}
void BASIC_TIM_Init(void)
{
	BASIC_TIM_NVIC_Config();
	BASIC_TIM_Mode_Config();
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

????????(2).bsp_TiMbase.h

#ifndef __BSP_TIMEBASE_H
#define __BSP_TIMEBASE_H
#include "stm32f10x.h"

#define BASIC_TIM6 
#ifdef  BASIC_TIM6 
#define            BASIC_TIM                   TIM6
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM6
#define            BASIC_TIM_Period            499
#define            BASIC_TIM_Prescaler         7199
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM6_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM6_IRQHandler
#else  
#define            BASIC_TIM                   TIM7
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM7
#define            BASIC_TIM_Period            999
#define            BASIC_TIM_Prescaler         7199
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM7_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM7_IRQHandler
#endif
void BASIC_TIM_Init(void);
#endif	/* __BSP_TIMEBASE_H */

????????(3)定时器服务函数

????主要由三部分组成：

????????1.当前状态的打印输出

? ? ? ? ????????x1至x4是脉冲数量；

????????????????n用于累加进入定时器中断的次数，可用于作为算法中的时间度量度。

????????2.PID计算随后进行PID整定

? ? ? ? ? ? ? ? PID计算函数由主函数导入，具体算法参考主函数。计算完成后必须把对应x的值清零。

????????3.打印计算所得的输出PWM值

? ? ? ? ? ? ? ? 计算所得的数据保存在pwm数组中，且大小在0~7200的范围内。

void  BASIC_TIM_IRQHandler (void)
{
	if ( TIM_GetITStatus( BASIC_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) 
	{	

		n++;
		printf("n￡o%d\n",n);
		printf("x1￡o%d\n",x1);
		printf("x2￡o%d\n",x2);
		printf("x3￡o%d\n",x3);
		printf("x4￡o%d\n",x4);
		
		PID_Calculate(x1,ExpectedValue[0],0);
		x1=0;
		PID_Calculate(x2,ExpectedValue[1],1);
		x2=0;
		PID_Calculate(x3,ExpectedValue[2],2);
		x3=0;
		PID_Calculate(x4,ExpectedValue[3],3);
		x4=0;
		
		printf("pwm1=￡o%f\n",pwm[0]);
		printf("pwm2=￡o%f\n",pwm[1]);
		printf("pwm3=￡o%f\n",pwm[2]);
		printf("pwm4=￡o%f\n",pwm[3]);
		
		TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIM , TIM_FLAG_Update);  
	}		 	
}

????????5.串口库

????????作为项目开发过程中必不可少的库，至关重要，配置内容大同小异，详情看附件。

????????(1).bsp_usart.c

????????(2).bsp_usart.h

????????6.主函数

????????(1) .变量申明

    float Kp=5, Ki=10, Kd=0;
	float ExpectedValue[4]={50.0,30.0,50.0,70.0};
	float err[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
	float err_last[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
    float pwm[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
	float pwm_max=7100;
    float pwm_min=0;

? ? ? ? ?其中：

? ? ? ? ?1.采用增量式PI算法，Kd值设为0，Kp,Ki值由实验测得。

??????????2.ExpectedValue[4]存储四个电机的目标值。

? ? ? ? ? 3.err[4]存储四个电机每次计算时的误差值。

? ? ? ? ? 4.err_last[4]用于保存上一次计算时的误差值。

? ? ? ? ? 5.pwm[4]存储计算所得的输出PWM值。

? ? ? ? ? 6.pwm_max为限幅最大值。

? ? ? ? ? 7.pwm_min为限幅最小值。

????????(2). PID计算程序? ? ? ? ??

void PID_Calculate(float actualValue,float expectedValue,int a)
	{
	  err[a] = expectedValue - actualValue;		
		pwm[a] += Kp*(err[a] - err_last[a]) + Ki*err[a] ; 
		err_last[a] = err[a];		
	  //限幅
		if(pwm[a]>pwm_max)  
		pwm[a] = pwm_max;
		else if(pwm[a]<pwm_min) 
		pwm[a] = pwm_min;	
 }

????????参考增量式PID算法公式。

????????(3).main

int main(void)
{
	//初始化
	LED_GPIO_Config();
	BASIC_TIM_Init();
	GENERAL_TIM_Init();
	EXTI_Key_Config(); 
	USART_Config();
	motor_GPIO_init();
	
	Usart_SendString( DEBUG_USARTx,"四轮PID\n");
	printf("AWELA\n\n\n\n");							
	Car_go();
	
	while(1)
	{
		pwm_set(pwm[0],pwm[1],pwm[2],pwm[3]);
		//pwm_set(5000,5000,5000,5000);
	}
}

? ? ? ? 进行一系列初始化函数后进入while死循环，不断的将pwm数组中的数据作为实际占空比以控制转速。而该数组中的数据在定时器中断服务函数中会被不断修改。

????????(4).其他函数

void Delay(__IO uint32_t nCount) //简单的延时函数
 {	 
 for (; nCount != 0; nCount--); 
 }
void pwm_set(int n1,int n2,int n3,int n4)//PWM赋值函数
{
		GENERAL_TIM->CCR1=n1;
		GENERAL_TIM->CCR2=n2;
		GENERAL_TIM->CCR3=n3;
		GENERAL_TIM->CCR4=n4;
}

四、实验

????????????????程序源码下载【提取码9494】

????????????????野火串口调试助手下载

????????为了做比赛已经拆掉了之前的模型，有点遗憾，大概长这样吧。

????????针对PID，调节一个电机即可，四个电机如法炮制。

????????单个电机的实验如下所示：

?1.接线

? ? ?原理图如下：

?????????实物连接图如下：

?? 2.程序设置

??? ? ?? (1).定时器周期设置

#define            BASIC_TIM                   TIM6
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM6
#define            BASIC_TIM_Period            499
#define            BASIC_TIM_Prescaler         7199
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM6_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM6_IRQHandler

????????周期设为499，即50ms中断一次，计算一次PID。

????????有空可以试试100ms、200ms的，调节效果都会有所不同。

??????? (2).目标值以及限幅值设置

float ExpectedValue[4]={45.0,100.0,100.0,100.0};
float err[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
float err_last[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
float pwm[4]={0.0,0.0,0.0,0.0};
float pwm_max=7100;
float pwm_min=0;

????????对于目标值，因为只使用第一个电机，故ExpectedValue数组设置第一个元素即可，我们设为45，即期望每50ms有45个脉冲。

? ? ? ? 限幅值根据通用定时器来设置，设为0~7100。

? ? ? ? (3).Kp,Ki参数设置

float Kp=5, Ki=10, Kd=0;

????????暂不讨论如何调参。

????????该组参数实验如图所示，直接用串口助手查看：

?????????转速从0开始，发现n在25时转速几乎稳定，即大约1秒完成调节。

????????截取部分有用数据，如下所示：

四轮自动调速小车程序
AWELA

n：1
x1：16
pwm1=：435.000000

n：2
x1：11
pwm1=：800.000000

n：3
x1：8
pwm1=：1185.000000

n：4
x1：6
pwm1=：1585.000000

n：5
x1：4
pwm1=：2005.000000

n：6
x1：4
pwm1=：2415.000000

n：7
x1：4
pwm1=：2825.000000

n：8
x1：3
pwm1=：3250.000000

n：9
x1：5
pwm1=：3640.000000

n：10
x1：6
pwm1=：4025.000000

n：11
x1：9
pwm1=：4370.000000

n：12
x1：11
pwm1=：4700.000000

n：13
x1：13
pwm1=：5010.000000

n：14
x1：17
pwm1=：5270.000000

n：15
x1：21
pwm1=：5490.000000

n：16
x1：26
pwm1=：5655.000000

n：17
x1：31
pwm1=：5770.000000

n：18
x1：34
pwm1=：5865.000000

n：19
x1：37
pwm1=：5930.000000

n：20
x1：39
pwm1=：5980.000000

n：21
x1：41
pwm1=：6010.000000

n：22
x1：41
pwm1=：6050.000000

n：23
x1：42
pwm1=：6075.000000

n：24
x1：43
pwm1=：6090.000000

n：25
x1：44
pwm1=：6095.000000

n：26
x1：44
pwm1=：6105.000000

n：27
x1：45
pwm1=：6100.000000

n：28
x1：45
pwm1=：6080.000000

n：29
x1：46
pwm1=：6055.000000

n：30
x1：44
pwm1=：6085.000000
?