基于STM32f103ZET6单片机按键控制电机正反转（带PWM调速）
学了快半个月的STM32，收获颇多，很明显的感觉是32位的单片机要比8位单片机（51单片机）强的太多了，不管是性能还是功耗上和51是没法比的，而且还有许多的外设模块。stm32是ARM Cortex-M3内核的单片机，由于介绍STM32不是重点，这里我就不再赘述。
用的是板子是f103ZET6的最小系统板，用的库是32的库函数（正点原子）。
初期我主要学习了GPIO的配置、位操作、LED灯、蜂鸣器、外部中断、串口中断、定时器中断、定时器产生PWM。我准备将学习的内容结合起来做一个项目，也是对学习的总结（由于是在假期写的，没法去调试检验，语法是没有错误和警告的，如果有错误欢迎指正！）。
简述
1、通过四个按键控制两个电机的正反转，按键采用连续按有效，并且用定时器写了PWM用于降低电机转动的速度；
2、在初始化中写了LED闪烁程序和蜂鸣器滴滴响的程序，在本程序中主要用于开机初始化，如果有其他用处可以修改参数调用即可;
3、由于发现每次使用IO口、使用串口、使用定时器中断、定时器产生PWM都需要配置，所以我在其他文件夹中将j将其进行了配置，如果需要使用只需要调用函数和修改参数即可；
4、我将所有自己写的.h文件放在了HEAD.h中，所有自己写的.c文件中的函数初始化都放在HEAD.c中的HEAD_Init()函数中（除了在main.c文件中的函数），使用时在main.c文件中调用HEAD.H和HEAD_Init()进行函数初始化。这样做的目的在于将代码规范、整洁化。
IO口和模块的使用
该程序中初始化了GPIOA、B、C、D、E、F这几个模式，共用了13个io口，
其中GPIOA_6和GPIOA_7 用于TIM3 通道1和通道2输出pwm；
GPIOD_6用于蜂鸣器；
GPIOB_5 用于LED0；
GPIOE_5 用于LED1；
GPIOC_0、GPIOC_1、GPIOC_2、GPIOC_3用于电机A和B各自信号口；
GPIOF_8、GPIOF_9、GPIOF_10、GPIOF_11用于四个独立按键连接引脚口；
只初始化配置，没有使用GPIO_G、串口、定时器中断。
配置文件介绍
这是stm32f103库函数版标准工程模板的配置文件
下面这个是包含了我自己建立的文件工程
主要有GPIO_INIT、Myself_HELD、TIMER、USART还包括HARDWEAR中的关于LED和蜂鸣器的.c和.h文件，以及三个.txt文档，MSP.IO.txt罗列了最小系统板IO口的使用，READ_GPIO.txt主要写了关于GPIO配置所用到的一些接口参数，README.txt写了我配置文件的日期以及相关的注意事项。这里的三个.txt文件都是自己写的，主要是一些注意事项。
下面我将我写的一些配置文件做一个简单的介绍
1、Myself_HEAD
这个文件夹中主要包括了head.h和head.c文件
head.h
#ifndef __HEAD_H
#define __HEAD_H
#include "stm32f10x.h" //stm官方库
#include "stm32f10x_usart.h" //stm官方串口库
#include "stm32f10x_rcc.h" //stm官方时钟库
#include "stm32f10x_tim.h" //stm官方定时器库
#include "sys.h" //位操作头文件
#include "delay.h" //延时头文件
#include <led.h> //开机LED闪烁初始化头文件
#include <GPIO.h> //所有GPIO初始化配置头文件 GPIO ABCDEFG
#include <BEEP.h> //开机蜂鸣器滴滴初始化头文件
#include <USART.h> //串口初始化以及串口中断服务函数头文件 只有配置了串口1、串口2、串口3，没有配置串口4和串口5
#include <U_Timer.h> //定时器中断初始化以及定时器中断服务函数（只写了四个通用定时器的）还包括定时器3的四路通道产生PWM初始化
void HEAD_Init(void); //头文件初始化声明
#endif
head.c
#include <head.h>
void HEAD_Init(void) //初始化各个头文件的函数，直接在main.c文件中调用HEAD_Init()
{
//GPIO_Init_x(); //修改x选择GPIO模式 共ABCDEFG七种 在GPIO.c文件里配置
//在哪个函数里使用GPIO就在哪个函数里调用各个模块的初始化
//注意引脚不能重复
GPIO_Init_A(); //GPIO_A初始化 A_6 A_7 TIM3 通道1和通道2输出pwm
GPIO_Init_D(); //GPIO_D初始化 D_6 蜂鸣器
GPIO_Init_B(); //gpio_B初始化 B_5 LED0
GPIO_Init_E(); //gpio_E初始化 E_5 LED1
GPIO_Init_C(); //GPIO_C初始化 C_0 C_1 C_2 C_3 电机A和B各自IN口
GPIO_Init_F(); //GPIO_F初始化 F_8 F_9 F_10 F_11 四个独立按键连接引脚口
TIM3_PWM_Init(99,719); //通用定时器3 在这里用于产生PWM 初始化四个通道 TIM_SetCompare2(TIM3,x); 通道2用于输出占空比最大100 产生频率1Khz
USART_Init_1(115200); //串口1初始化声明 32 bound_1 波特率
delay_init(); //延时初始化
LED_Init(); //LED初始化
BEEP_Init(); //蜂鸣器初始化
}
GPIO_INIT
这个文件夹中包括GPIO.h和GPIO.c文件
GPIO.h
#ifndef __GPIO_H
#define __GPIO_H
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rcc.h" //stm官方时钟库
#include "sys.h"
//需要修改gpio配置参数直接修改GPIO.C文件中的参数
void GPIO_Init_A(void); //GPIO_A 初始化函数声明
void GPIO_Init_B(void); //GPIO_B 初始化函数声明
void GPIO_Init_C(void); //GPIO_C 初始化函数声明
void GPIO_Init_D(void); //GPIO_D 初始化函数声明
void GPIO_Init_E(void); //GPIO_E 初始化函数声明
void GPIO_Init_F(void); //GPIO_F 初始化函数声明
void GPIO_Init_G(void); //GPIO_G 初始化函数声明
#endif
/*3种最大翻转速度：
-2MHZ
-10MHz
-50MHz*/
/*（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入
（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入
（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入
（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出
*/
GPIO.c
这里我将GPIO的七个模式都进行了初始化，如果有需要只需要修改相关的接口参数，然后进行函数调用就可以了。
#include <GPIO.h>
void GPIO_Init_A(void) //GPIO_A
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_A;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIO_A端口
GPIO_InitStructurc_A.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_A配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_A.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6; //设置对应引脚 输出pwm TIM3通道1
GPIO_InitStructurc_A.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7; //设置对应引脚 输出pwm TIM3通道2
GPIO_InitStructurc_A.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructurc_A); //GPIOA初始化
}
void GPIO_Init_B(void) //GPIO_B
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_B;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //使能GPIO_B端口
GPIO_InitStructurc_B.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_B配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_B.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; //设置对应引脚 LED_B_5
GPIO_InitStructurc_B.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructurc_B); //GPIO_B初始化
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); //GPIO_B 引脚pin_5输出高电平 LED_B_5 引脚状态初始化LED灭
}
void GPIO_Init_C(void) //GPIO_C
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_C;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能GPIO_C端口
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_C配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0; //设置对应引脚 电机A IN1
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1; //设置对应引脚 电机A IN2
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2; //设置对应引脚 电机B IN1
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; //设置对应引脚 电机B IN2
GPIO_InitStructurc_C.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructurc_C); //GPIO_C初始化
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3); //GPIO_C 引脚pin_0输出低电平 引脚状态初始化 电机引脚初始化低电平
}
void GPIO_Init_D(void) //GPIO_D
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_D;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE); //使能GPIO_D端口
GPIO_InitStructurc_D.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_D配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_D.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6; //设置对应引脚 BEEP_F
GPIO_InitStructurc_D.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructurc_D); //GPIO_D初始化
GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6); //GPIO_D 引脚pin_8输出低电平 BEEP_F 引脚状态初始化蜂鸣器不响
}
void GPIO_Init_E(void) //GPIO_E
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_E;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能GPIO_E端口
GPIO_InitStructurc_E.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_E配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_E.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; //设置对应引脚
GPIO_InitStructurc_E.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructurc_E); //GPIO_E初始化
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); //GPIO_E 引脚pin_5输出高电平 LED_E_5 引脚状态初始化
}
void GPIO_Init_F(void) //GPIO_F
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_F;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE); //使能GPIO_F端口
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //GPIO_F配置 输入上拉 低电平有效
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8; //设置对应引脚 按键1 控制电机A 正转
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; //设置对应引脚 按键2 控制电机A 反转
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; //设置对应引脚 按键3 控制电机B 正转
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11; //设置对应引脚 按键4 控制电机B 反转
GPIO_InitStructurc_F.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructurc_F); //GPIO_F初始化
}
void GPIO_Init_G(void) //GPIO_G
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurc_G;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE); //使能GPIO_G端口
GPIO_InitStructurc_G.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //GPIO_G配置 推挽输出
GPIO_InitStructurc_G.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; //设置对应引脚
GPIO_InitStructurc_G.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //选择最大反转速度（2、10、50）
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructurc_G); //GPIO_G初始化
GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_5); //GPIO_G 引脚pin_5输出高电平 引脚状态初始化
}
TIMER
由于STM32f103中有8个定时器，这个里面我建立了三个文件夹，分布别是保存2个高级定时器TIM1、TIM8的ADVANCED_TIMER文件夹。保存2个基本定时器TIM6和TIM7的BASIC_TIMER文件夹。保存4个通用定时器TIM2、TIM3、TIM4、TIM5的UNIVERSAL_TIMER文件夹。
我只配置了通用定时器
UNIVERSAL_TIMER文件夹中有关于通用定时器的.h和.c文件
这里我将4个通用定时器用于中断的配置和用定时器3的4个通道输出PWM都进行了初始化，（注意：高级定时器有8通道产生pwm,基本定时器没有通道产生pwm,通用定时器有4通道产生pwm）如果有需要只需要修改相关的接口参数，然后进行函数调用就可以了。
U_Timer.h
#ifndef __U_Timer_H
#define __U_Timer_H
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rcc.h" //stm官方时钟库
#include "stm32f10x_tim.h" //stm官方定时器库
#include "delay.h"
#include <GPIO.h>
//定时器1和8是高级定时器，6和7是基本定时器，在U_Timer.c里初始化通用定时器
void TIM2_Int_Init(u16 arr_2,u16 psc_2); //通用定时器2
void TIM3_Int_Init(u16 arr_3,u16 psc_3); //通用定时器3 在这里用于产生中断
void TIM4_Int_Init(u16 arr_4,u16 psc_4); //通用定时器4
void TIM5_Int_Init(u16 arr_5,u16 psc_5); //通用定时器3
void TIM2_IRQHandler(void); //TIM2中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void); //TIM3中断服务函数
void TIM4_IRQHandler(void); //TIM4中断服务函数
void TIM5_IRQHandler(void); //TIM5中断服务函数
//在主函数中初始化
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc); //定时器3PWM初始化 通道1、通道2、通道3、通道4
#endif
U_Timer.c
#include <U_Timer.h>
//通用定时器2中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器2!
void TIM2_Int_Init(u16 arr_2,u16 psc_2)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure_2;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure_2;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //时钟使能
//定时器TIM2初始化
TIM_TimeBaseStructure_2.TIM_Period = arr_2; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure_2.TIM_Prescaler =psc_2; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure_2.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure_2.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure_2); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM2中断,允许更新中断
//中断优先级NVIC设置
NVIC_InitStructure_2.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM2中断
NVIC_InitStructure_2.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure_2.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //从优先级2级
NVIC_InitStructure_2.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure_2); //初始化NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIMx
}
//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器3!
void TIM3_Int_Init(u16 arr_3,u16 psc_3)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure_3;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure_3;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
//定时器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure_3.TIM_Period = arr_3; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure_3.TIM_Prescaler =psc_3; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure_3.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure_3.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure_3); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
//中断优先级NVIC设置
NVIC_InitStructure_3.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure_3.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure_3.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure_3.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure_3); //初始化NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx
}
//通用定时器4中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器3!
void TIM4_Int_Init(u16 arr_4,u16 psc_4)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure_4;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure_4;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //时钟使能
//定时器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure_4.TIM_Period = arr_4; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure_4.TIM_Prescaler =psc_4; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure_4.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure_4.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure_4); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM4中断,允许更新中断
//中断优先级NVIC设置
NVIC_InitStructure_4.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure_4.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //先占优先级3级
NVIC_InitStructure_4.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure_4.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure_4); //初始化NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIMx
}
//通用定时器5中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器3!
void TIM5_Int_Init(u16 arr_5,u16 psc_5)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure_5;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure_5;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); //时钟使能
//定时器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure_5.TIM_Period = arr_5; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure_5.TIM_Prescaler =psc_5; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure_5.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure_5.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure_5); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM5中断,允许更新中断
//中断优先级NVIC设置
NVIC_InitStructure_5.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM5中断
NVIC_InitStructure_5.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //先占优先级3级
NVIC_InitStructure_5.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //从优先级2级
NVIC_InitStructure_5.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure_5); //初始化NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); //使能TIMx
}
/*-----------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/***********************************上一部分定时器初始化***********************************************/
/********************************下一部分定时器中断服务函数********************************************/
/*-----------------------------------------------------------------------------------------------------*/
//定时器2中断服务程序
void TIM2_IRQHandler(void) //TIM2中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除TIMx更新中断标志
/*
---------------如果使用自己定义定时器中断代码-------------
*/
}
}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除TIMx更新中断标志
/*
---------------如果使用自己定义定时器中断代码-------------
*/
}
}
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void) //TIM4中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)!=RESET) //检查TIM4更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); //清除TIMx更新中断标志
/*
--------------如果使用自己定义定时器中断代码-------------
*/
}
}
//定时器5中断服务程序
void TIM5_IRQHandler(void) //TIM5中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)!=RESET) //检查TIM5更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update); //清除TIMx更新中断标志
/*
-------------如果使用自己定义定时器中断代码-------------
*/
}
}
//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC1 PA_6
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 PA_7
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC3
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC4
TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM2在CCR1上的预装载寄存器
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM2在CCR2上的预装载寄存器
TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM2在CCR3上的预装载寄存器
TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM2在CCR4上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
}
USART
包括USART.h和USART.c用于串口的初始化，STM32F103有5个串口，这里只配置了前三个串口。
注意：我只配置了串口，为了方便使用，主程序中虽然调用串口初始化函数，但并没有使用串口。
USART.h
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
void USART_Init_1(u32 bound_1); //串口1初始化声明 32 bound_1 波特率
void USART_Init_2(u32 bound_2); //串口2初始化声明
void USART_Init_3(u32 bound_3); //串口3初始化声明
//串口1用用APB2使能
//串口2、3、4、5用APB1使能
void USART1_IRQHandler(void); //串口中断1服务函数
void USART2_IRQHandler(void); //串口中断2服务函数
void USART3_IRQHandler(void); //串口中断3服务函数
#endif
//这里不使用串口4和串口5 固对其不进行配置
/*RXD:数据输入引脚。数据接受。
-TXD:数据发送引脚。数据发送。
串口号 RXD TXD
1 PA10 PA9
2 PA3 PA2
3 PB11 PB10
4 PC11 PC10
5 PD2 PC12*/
USART.c
#include <USART.h>
void USART_Init_1(u32 bound_1) //串口1初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue_1; //gpio配置结构体
USART_InitTypeDef USART_InitStrue_1; //usart配置结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue_1; //串口1中断配置结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //GPIOA配置时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); //USART1配置时钟使能 用APB2使能
//USART1_TX 发送 GPIOA.9初始化
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //GPIO_A配置 复用推挽输出
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; //GPIO_A配置 设置引脚GPIOA_9
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_A配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_1); //初始化GPIOA_9引脚
//USART1_RX 接收 GPIOA.10初始化
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //GPIO_A配置 浮空输入
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; //GPIO_A配置 设置引脚GPIOA_10
GPIO_InitStrue_1.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_A配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_1); //初始化GPIOA_10引脚
USART_InitStrue_1.USART_BaudRate=bound_1; //设置串口1的波特率
USART_InitStrue_1.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStrue_1.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx; //使能接收和发送引脚
USART_InitStrue_1.USART_Parity=USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStrue_1.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStrue_1.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //字长为 8 位
USART_Init(USART1,&USART_InitStrue_1); //串口1初始化
USART_Cmd(USART1,ENABLE); //使能串口1
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); //开启接收中断
NVIC_InitStrue_1.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn; //串口1中断
NVIC_InitStrue_1.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_InitStrue_1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; //抢占优先级1
NVIC_InitStrue_1.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //子优先级1
NVIC_Init(&NVIC_InitStrue_1);
}
void USART_Init_2(u32 bound_2) //串口2初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue_2; //gpio配置结构体
USART_InitTypeDef USART_InitStrue_2; //usart配置结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue_2; //串口2中断配置结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //GPIOA配置时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE); //USART2配置时钟使能 用APB1使能
//USART1_TX 发送 GPIOA.2初始化
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //GPIO_A配置 复用推挽输出
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2; //GPIO_A配置 设置引脚GPIOA_2
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_A配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_2); //初始化GPIOA_2引脚
//USART1_RX 接收 GPIOA.3初始化
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //GPIO_A配置 浮空输入
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; //GPIO_A配置 设置引脚GPIOA_3
GPIO_InitStrue_2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_A配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_2); //初始化GPIOA_3引脚
USART_InitStrue_2.USART_BaudRate=bound_2; //设置串口2的波特率
USART_InitStrue_2.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStrue_2.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx; //使能接收和发送引脚
USART_InitStrue_2.USART_Parity=USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStrue_2.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStrue_2.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //字长为 8 位
USART_Init(USART2,&USART_InitStrue_2); //串口2初始化
USART_Cmd(USART2,ENABLE); //使能串口2
USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE); //开启接收中断
NVIC_InitStrue_2.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn; //串口2中断
NVIC_InitStrue_2.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_InitStrue_2.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; //抢占优先级1
NVIC_InitStrue_2.NVIC_IRQChannelSubPriority=2; //子优先级2
NVIC_Init(&NVIC_InitStrue_2);
}
void USART_Init_3(u32 bound_3) //串口3初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue_3; //gpio配置结构体
USART_InitTypeDef USART_InitStrue_3; //usart配置结构体
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue_3; //串口3中断配置结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //GPIOB配置时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //USART3配置时钟使能 用APB1使能
//USART1_TX 发送 GPIOB.10初始化
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //GPIO_A配置 复用推挽输出
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; //GPIO_B配置 设置引脚GPIOB_10
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_B配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_3); //初始化GPIOA_10引脚
//USART1_RX 接收 GPIOB.11初始化
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //GPIO_B配置 浮空输入
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11; //GPIO_B配置 设置引脚GPIOB_1
GPIO_InitStrue_3.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; //GPIO_B配置 设置翻转速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue_3); //初始化GPIOB_11引脚
USART_InitStrue_3.USART_BaudRate=bound_3; //设置串口2的波特率
USART_InitStrue_3.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStrue_3.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx; //使能接收和发送引脚
USART_InitStrue_3.USART_Parity=USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStrue_3.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStrue_3.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //字长为 8 位
USART_Init(USART3,&USART_InitStrue_3); //串口2初始化
USART_Cmd(USART3,ENABLE); //使能串口2
USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE); //开启接收中断
NVIC_InitStrue_3.NVIC_IRQChannel=USART3_IRQn; //串口3中断
NVIC_InitStrue_3.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_InitStrue_3.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; //抢占优先级1
NVIC_InitStrue_3.NVIC_IRQChannelSubPriority=3; //子优先级3
NVIC_Init(&NVIC_InitStrue_3);
}
/********************************************************************************************************************/
/*------------------------------------------------中断服务函数------------------------------------------------------*/
/********************************************************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void) //串口中断1服务函数
{
u8 res_1; //定义接收数据存储变量
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)) //判断是否接收到
{
res_1= USART_ReceiveData(USART1); //将接收到的数据存储在res_1中
USART_SendData(USART1,res_1); //在上位机中输出显示接收到的数据
}
}
void USART2_IRQHandler(void) //串口中断2服务函数
{
u8 res_2; //定义接收数据的存储变量
if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)) //判断是否接收到
{
res_2= USART_ReceiveData(USART2); //将接收到的数据存储在 res_2
USART_SendData(USART2,res_2); //在上位机中输出显示接收到的数据
}
}
void USART3_IRQHandler(void) //串口中断3服务函数
{
u8 res_3; //定义接收数据的存储变量
if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)) //判断是否接收到
{
res_3= USART_ReceiveData(USART3); //将接收到的数据存储在 res_3
USART_SendData(USART3,res_3); //在上位机中输出显示接收到的数据
}
}
HARDWEAR
在该文件中我写了LED闪烁和蜂鸣器1秒的滴滴响，主要用于开机启动，对于主程序没有什么影响，所以就不加以赘述。
下面对main.c中的函数和主函数进行介绍
电机控制函数
这些是连接电机驱动的信号引脚，来控制电机正反转和停止。
电机驱动可以选择L298N和TB6612
都是两路的电机驱动，可以控制两个电机，通过PWM输出引脚连接使能端，进行调速，而信号引脚控制电机正反转和停止，
在主函数里调用定时器输出pwm：
TIM_SetCompare1(TIM3,20); //控制A电机的pwm 全速的20/100
TIM_SetCompare2(TIM3,20); //控制B电机的pwm 全速的20/100
对于占空比进行一下简单的说明
上面的重装载值arr=99，预分频系数psc=719；（arr+1）(psc+1)
T=arr * psc /72M，结果为1ms，也就是频率为1000Hz；
PWM模式设置为TIM_OCMode_PWM2，arr=99，
arr=20——占空比为20%；
电机正反转函数：
void Motor_A_CW(void); //电机A正转
void Motor_A_CCW(void); //电机A反转
void Motor_B_CW(void); //电机B正转
void Motor_B_CCW(void); //电机B反转
void Stop_AandB(void); //电机A和B初始化停止
按键扫描函数
这里我分别写了四个按键扫描函数，在各个扫描函数中将if条件语句写了两次，用于二次判断，保证按键按下的稳定性。
还有就是当 mode_1 （这里我以按键1为例)为 0 的时候，KEY_A()函数将不支持连续按，扫描某个按键，该按键按下之后必须要松开，才能第二次触发，否则不会再响应这个按键，这样的好处就是可以防止按一次多次触发，而坏处就是在需要长按的时候比较不合适。
当 mode _1为 1 的时候，KEY_A()函数将支持连续按，如果某个按键一直按下，则会一直返回这个按键的键值，这样可以方便的实现长按检测。
u8 Key_A_CW(u8 mode_1); //按键1控制电机A正转
u8 Key_A_CCW(u8 mode_2); //按键2控制电机A反转
u8 Key_B_CW(u8 mode_3); //按键3控制电机B正转
u8 Key_B_CCW(u8 mode_4); //按键4控制电机B反转
main.c中的所有的程序
#include <head.h> //包含所有的头文件和各个端口初始化
#define A_IN1 PCout(0) //宏定义 PCout位操作 GPIOC的输出引脚（已经在GPIO.c的 GPIO_Init_C()函数中初始化 低电平）
#define A_IN2 PCout(1)
#define B_IN1 PCout(2)
#define B_IN2 PCout(3)
#define KEY_A PFin(8) //宏定义 PFin位操作 检测GPIOF的输入引脚（已经在GPIO.c的 GPIO_Init_F()函数中初始化）
#define KEY_B PFin(9)
#define KEY_C PFin(10)
#define KEY_D PFin(11)
#define KEY1_PRES 1 //KEY1按下
#define KEY2_PRES 2 //KEY2按下
#define KEY3_PRES 3 //KEY3按下
#define KEY4_PRES 4 //KEY4按下
/****************函数声明******************/
void Motor_A_CW(void); //电机A正转
void Motor_A_CCW(void); //电机A反转
void Motor_B_CW(void); //电机B正转
void Motor_B_CCW(void); //电机B反转
void Stop_AandB(void); //电机A和B初始化停止
u8 Key_A_CW(u8 mode_1); //按键1控制电机A正转
u8 Key_A_CCW(u8 mode_2); //按键2控制电机A反转
u8 Key_B_CW(u8 mode_3); //按键3控制电机B正转
u8 Key_B_CCW(u8 mode_4); //按键4控制电机B反转
/******************函数********************/
void Motor_A_CW() //电机A正转
{
A_IN1=1; //电机A 信号引脚1高电平
A_IN2=0; //电机A 信号引脚2低电平
}
void Motor_A_CCW() //电机A反转
{
A_IN1=0; //电机A 信号引脚1低电平
A_IN2=1; //电机A 信号引脚2高电平
}
void Motor_B_CW() //电机B正转
{
B_IN1=1; //电机B 信号引脚1高电平
B_IN2=0; //电机B 信号引脚2低电平
}
void Motor_B_CCW() //电机B反转
{
B_IN1=0; //电机B 信号引脚1低电平
B_IN2=1; //电机B 信号引脚2高电平
}
void Stop_AandB() //电机A和B初始化停止
{
A_IN1=0; //电机A 信号引脚1低电平
A_IN2=0; //电机A 信号引脚2低电平
B_IN1=0; //电机B 信号引脚1低电平
B_IN2=0; //电机B 信号引脚2低电平
}
u8 Key_A_CW(u8 mode_1) //按键扫描函数 按键1控制电机A正转
{
static u8 key_up_1=1; //按键按松开标志
if(mode_1)key_up_1=1; //mode=1 支持连按
if(key_up_1&&KEY_A==0) //KEY_A==0端低电平 上拉输入低电平有效
{
delay_us(10); //延时
if(key_up_1&&KEY_A==0) //二次判断
{
delay_ms(10); //去抖动
key_up_1=0; //标志位清零
if(KEY_A==0)
return KEY1_PRES; //如果按下返回标志位
}
}
else if(KEY_A==1)
key_up_1=1; //没有按键按下
return 0; // 无按键按下
}
u8 Key_A_CCW(u8 mode_2) //按键扫描函数 按键2控制电机A反转
{
static u8 key_up_2=1; //按键按松开标志
if(mode_2)key_up_2=1; //mode=1 支持连按
if(key_up_2&&KEY_A==0) //KEY_B==0端低电平 上拉输入低电平有效
{
delay_us(10); //延时
if(key_up_2&&KEY_A==0) //二次判断
{
delay_ms(10); //去抖动
key_up_2=0; //标志位清零
if(KEY_B==0)
return KEY2_PRES; //如果按下返回标志位
}
}
else if(KEY_B==1)
key_up_2=1; //没有按键按下
return 0; // 无按键按下
}
u8 Key_B_CW(u8 mode_3) //按键扫描函数 按键3控制电机B正转
{
static u8 key_up_3=1; //按键按松开标志
if(mode_3)key_up_3=1; //mode=1 支持连按
if(key_up_3&&KEY_C==0) //KEY_C==0端低电平 上拉输入低电平有效
{
delay_us(10); //延时
if(key_up_3&&KEY_A==0) //二次判断
{
delay_ms(10); //去抖动
key_up_3=0; //标志位清零
if(KEY_C==0)
return KEY3_PRES; //如果按下返回标志位
}
}
else if(KEY_C==1)
key_up_3=1; //没有按键按下
return 0; // 无按键按下
}
u8 Key_B_CCW(u8 mode_4) //按键扫描函数 按键4控制电机B反转
{
static u8 key_up_4=1; //按键按松开标志
if(mode_4)key_up_4=1; //mode=1 支持连按
if(key_up_4&&KEY_D==0) //KEY_D==0端低电平 上拉输入低电平有效
{
delay_us(10); //延时
if(key_up_4&&KEY_D==0) //二次判断
{
delay_ms(10); //去抖动
key_up_4=0; //标志位清零
if(KEY_D==0)
return KEY4_PRES; //如果按下返回标志位
}
}
else if(KEY_D==1)
key_up_4=1; //没有按键按下
return 0; // 无按键按下
}
/****************主函数********************/
int main(void)
{
//NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组
HEAD_Init(); //all初始化函数
Stop_AandB(); //电机A和B初始化停止
TIM_SetCompare1(TIM3,20); //控制A电机的pwm 全速的20/100
TIM_SetCompare2(TIM3,20); //控制B电机的pwm 全速的20/100
while(1)
{
Key_A_CW(1); //得到键值
Key_A_CCW(1); //得到键值
Key_B_CW(1); //得到键值
Key_B_CCW(1); //得到键值
if(KEY1_PRES==1) //判断 标志位是否为1 如果是则执行电机转动程序
{
Motor_A_CW();
}
else //如果不是则延时一会，重新循环检测
delay_ms(10);
if(KEY2_PRES==1) //判断 标志位是否为1 如果是则执行电机转动程序
{
Motor_A_CCW();
}
else //如果不是则延时一会，重新循环检测
delay_ms(10);
if(KEY3_PRES==1) //判断 标志位是否为1 如果是则执行电机转动程序
{
Motor_B_CW();
}else //如果不是则延时一会，重新循环检测
delay_ms(10);
if(KEY4_PRES==1) //判断 标志位是否为1 如果是则执行电机转动程序
{
Motor_B_CCW();
}
else //如果不是则延时一会，重新循环检测
delay_ms(10);
}
}
/*注意使用串口中断需要现在主函数里进行中断优先级分组
形式为： NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 共5组 0、1、2、3、4、*/
由于没有使用中断，所有我把中断优先级分组给注释掉了
总结
程序中有详细的注释，如果想具体的了解可以详细的去看。之所以将GPIO和串口、定时器配置好，是因为我可以吧配置好的当做一个工程模板，下次使用复制一下可以直接取用，根据具体要求，修改修改接口参数就可以了，这样可以大大的节约基础配置的时间。这是我看智能车上逐飞英飞凌的库里就是这样写的，有很大的借鉴之处。
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/4364052/blog/4483899