[]()功能介紹放開頭， 使用便捷無需愁。

這是全網最詳細、性價比最高的STM32實戰項目入門教程，通過合理的硬件設計和詳細的視頻筆記介紹，硬件使用STM32F103主控資料多方便學習，通過3萬字筆記、12多個小時視頻、20多章節代碼手把手教會你如何開發和調試。讓你更快掌握嵌入式系統開發。

V3.3.0-STM32智能小車

視頻:
https://www.bilibili.com/video/BV16x4y1M7EN/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

V3:HAL庫開發、功能：PID速度控制、PID循跡、PID跟隨、遙控、避障、PID角度控制、視覺控制、電磁循跡、RTOS等功能。

標題第七章-編碼器測速

7.1-認識編碼器

編碼器:一般按照電機尾部、用于測量電機轉速、方向、位置。

那么編碼器的輸出信號具體是什么？我們如何根據輸出信號測量轉速 和方向？

轉速: 單位時間測量到的脈沖數量(比如根據每秒測量到多少個脈沖來計算轉速)

旋轉方向: 兩通道信號的相對電平關系

7.2單片機定時器的編碼器功能

那么我們已經知道編碼器輸出的波形，我們如何通過單片機讀取波形，然后計算出速度那?

這里STM32單片機的定時器和通用定時器具有****編碼器接口模式 、在STM32中文參考手冊13章中有詳細介紹

STM32中文參考手冊-第200頁

STM32中文參考手冊-第267頁

STM32中文參考手冊-第226頁

這個是計數方向與編碼器信號的關系、我們拆開來看

僅在TI1計數、電機正轉、對原始數據二倍頻

僅在TI1計數、電機反轉、對原始數據二倍頻

在TI1和TI2都計數

可以看到這樣就對原始數據四倍頻了

計數方向

7.3-獲得單位時間計數器值變化量

上一次說的方法：

這次編碼器計數值 = 計數器值+計數溢出次數 * 計數最大器計數最大值

計數器兩次變化值 = 這次編碼器計數值 - 上次編碼器計數值

然后根據這個單位變化量計算速度

還有一種方法：

計數器變化量 = 當前計數器值

每次計數值清空

然后根據這個變化量 計算速度

然后我們再看具體到哪一款電機和編碼器上如何測速

在STM32中文參考手冊-第119頁


設置TIM2

設置ITM2濾波器


同理設置TIM4

設置TIM4濾波器


設置引腳上拉

生成代碼
開啟定時器和定時中斷

HAL_TIM_Encoder_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_ALL);//開啟定時器2
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_ALL);//開啟定時器4
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);//開啟定時器2 中斷
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);                //開啟定時器4 中斷

在定義兩個變量保存計數器值

short Encoder1Count = 0;//編碼器計數器值
short Encoder2Count = 0;

每2ms讀取計數器值->清零計數器

Motor_Set(0,0);
//1.保存計數器值
Encoder1Count =(short)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim4);
Encoder2Count =(short)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);
//2.清零計數器值
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim4,0);
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);

printf("Encoder1Count:%drn",Encoder1Count);
printf("Encoder2Count:%drn",Encoder2Count);

HAL_Delay(2);

接好電池、燒錄代碼、串口一連接電腦

用手轉動電機1或者電機2 、串口助手可以看到輸出信息了

7.4-主函數周期測量轉速

上面我們測量出來了溢出值，我們再根據當前計數器值就可以測量出計數器變化量，我們通過單位時間變量就可以計算出轉速

下面是電機和編碼器的參數

我們先測試的結論是否有問題？

1. 編碼器計數器會不會在計數時間內溢出？
2. 車輪旋轉一周，單片機編碼器計數器計數多少？9.6乘11乘4
3. 根據計算方法計算電機轉速

定義兩個float變量

float Motor1Speed = 0.00;
float Motor2Speed = 0.00;

下面是代碼(一定要把主函數沒有用的刪除掉)

//計算速度
Motor1Speed = (float)Encode1Count*100/9.6/11/4;
Motor2Speed = (float)Encode2Count*100/9.6/11/4;

printf("Motor1Speed:%.2frn",Motor1Speed);
printf("Motor2Speed:%.2frn",Motor2Speed);

編譯燒錄代碼就會輸出結果

7.5-定時器中斷定時測量速度

上面我們實現:在主函數周期，讀取計數器值然后計算速度，但是如果函數加入其他內容這個周期時間就很難保證。

所以這節我們通過定時器，周期讀取計數器，計算速度。復制一份工程開始搞!

我們先開啟定時器、2ms進入一次定時器中斷，中斷回調函數執行咱們的代碼即可。

為什么充分利用單片機 我們使用TIM1

2. 設置內部時鐘源
3. 使能自動重裝載
   
   開啟定義更新中斷
   
   代碼開啟定時器1 中斷

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);                //開啟定時器1 中斷

定時器回調函數中添加 速度計算內容

/*******************
*  @brief  定時器回調函數
*  @param  
*  @return  
*
*******************/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim == &htim1)//htim1 500HZ  2ms 中斷一次
{
TimerCount++;
if(TimerCount %5 == 0)//每10ms執行一次
{
Encode1Count = (short)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim4);
Encode2Count = (short)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim4,0);
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);

Motor1Speed = (float)Encode1Count*100/9.6/11/4;
Motor2Speed = (float)Encode2Count*100/9.6/11/4;
?
TimerCount=0;
}
}
}

把之前的變量定義放這里

short Encode1Count = 0;
short Encode2Count = 0;
float Motor1Speed = 0.00;
float Motor2Speed = 0.00;
uint16_t TimerCount=0;

主函數就輸出速度大小就可以了

printf("Motor1Speed:%.2frn",Motor1Speed);
	printf("Motor2Speed:%.2frn",Motor2Speed);

把變量需要聲明一下

extern float Motor1Speed ;
extern float Motor2Speed ;

然后打開串口助手

注:

根據電機和實際小車調整速度測量與占空比設置函數


我們第七章這樣就完成了 ，把程序燒錄電機就可以完成測速了。
下篇第八章我們講解 PID速度控制

審核編輯 黃宇