STM32循迹小车系列教程（一）—— 使用PWM控制电机_stm32控制小车驱动程序

本章节主要讲解直流减速电机控制原理，电机驱动电路，以及如何使用PWM控制直流减速电机

前言

1.软件准备：STM32CubeMx、Keil5_ MDK

2.硬件准备：STM32F103C8T6核心板、TB6612电机驱动模块/L298N电机驱动、18650锂电池3节/3S航模电池、杜邦线若干

直流减速电机

       图2-1为市场上常用的直流减速电机的图片，减速电机由直流电机加上减速齿轮构成。减速齿轮决定减速电机的减速比，减速比越大电机转速越慢，力矩越大。减速电机一般驱动电压有 12V 和 24V 的，驱动电压越大同样减速比减速电机对应的力矩也就越大，同时耗电电流也会增加。

       下图为某厂家 370减速电机的参数表，我们可以从表中看出与减速电机减速比和驱动电压相对应的力矩、电流等参数的相关关系。

       直流电机有两个引脚，当我们正向给电机正向通电时电机正转，当我们反向给电机通电时电机反转。如图 2-3 所示为，当电机的 1 脚施加正极，2 脚施加负极时电机正转;电机的 2 脚施加正极，1 脚施加负极电机反转。

 直流电机调速

       对于电机的调速我们需要通过脉冲宽度调制（Pulse width modulation，PWM）来实现，PWM 的占空比为高电平占整个调制周期的时间比例。
       如图 2-4 所示为脉冲宽度调制的的原理图示，比如高电平时间为 8ms，低电平时间为 2ms时，这是整个脉宽周期是为 10ms，占空比即为 80%。我们通过此波形来控制电机即可实现电机的速度控制，且占空比越高的话，高电平的比例越高，则电机速度就会越快，反之就越慢，一般PWM的频率应大于 1KHZ。当然单片机引脚产生的这个 PWM 波形肯定是不可能直接驱动电机的，中间需要使用驱动电路。

        图 2-5 左为单向电机驱动电路，PWM 引脚为高电平时 N 沟道 MOS 管导通，如果把电机看成电阻的话，这是电机两端电压应该为 12V，PWM 引脚为低电平时 N 沟道 MOS管截止，电机两端电压应该为 0V。但实际电机并不能看成电阻。

        图 2-5 右的电路等效为右边的电路，我们可以把电机看成一个电感，我们知道电感有储能的作用，所以当 MOS管截止电感会释放能量，所以电机两端电压并不是 0V。

        同样当 MOS 管导通时电感会吸收能量，所以电机两端电压也并不是 12V。而是与 PWM 占空比相关，电机两端电压应该为