4.2.6 PWM

PWM 模块包括三个子模块： PWM Generators 模块、 BTS7960 模块和 TB6612FNG，都可以产生设定频率和占空比的PWM信号，模块的输入信号为占空比。三个子模块适用于不同的电机驱动模块，用户可根据自己的硬件情况进行选择。

    1. PWM Generators 模块

    PWM Generators 模块采用 L298N 的电机驱动逻辑，通过双路PWM控制电机的正反转，因此单个模块可以控制两个电机。

    模块的输入端 L 和 R 分别控制两个电机， TIM 的PWM通道 ccr1 和 ccr2 根据输入端 L 的正负值，来决定导通通道，值的大小决定PWM的占空比，从而控制电机的正反转以及转速， R 端也是如此。具体的分析可以参考驱动代码，和L298N的相关资料。

    uint32 ccr1, ccr2, ccr3, ccr4;

if(speedLeft >= 0)
{
   ccr1 = (uint16)speedLeft; cr2 = 0;
}
else
{
   ccr1 = 0; ccr2 = (uint16)(-speedLeft);
}
if(speedRight >= 0)
{
   ccr3 = (uint16)speedRight; ccr4 = 0;
}
else
{
   ccr3 = 0; ccr4 = (uint16)(-speedRight);
}
TIM_PWM_SetPWM(TIMx, TIM_PWM_CHANNEL_MASK, ccr1, ccr2, ccr3, ccr4);

    而要实现功能，则需要对以下参数进行配置。

    • PWM Generator Index：设置选用对应的TIM，可选序号见TIM引脚映射图；

    • PWM Frequency：PWM 信号频率，可根据所使用的电机驱动进行设置；

    • PWM Pin Remap：引脚重映射索引，参考TIM引脚映射图；

    • Sample Time：采样时间，推荐与系统步长一致。

    ../../_images/image81.png ../../_images/image91.png

    1. BTS7960模块

    BTS7960 模块专门为BTS7960驱动所定制。相对于L298N驱动增加了PWM使能引脚设置，通过对使能引脚的高低电平控制，改变驱动通道的通断，即控制电机启停。而通过 TIM 的PWM两通道的占空比差值设计，实现电机速度的改变。具体可参考下文所示驱动代码，以及BTS7960的相关资料。

    if(speed_left == 0) GPIO_WritePin(GPIOxLeft,GPIO_Pin_Left,RESET);
else GPIO_WritePin(GPIOxLeft,GPIO_Pin_Left,SET);

if(speed_left > 0) ccr1 = limit, ccr2 = limit - speed_left;
else ccr2 = limit, ccr1 = limit + speed_left;

if(enableSecond == 1)
{
   if(speed_right == 0) GPIO_WritePin(GPIOxRight,GPIO_Pin_Right,RESET);
   else GPIO_WritePin(GPIOxRight,GPIO_Pin_Right,SET);

   if(speed_right > 0) ccr3 = limit, ccr4 = limit - speed_right;
   else ccr4 = limit, ccr3 = limit + speed_right;
}

    为了使用 BTS7960 模块，用户需要对模块进行正确配置，接下来介绍此模块的参数配置：

    • BTS7960 Tim Index：设置选用对应的TIM,可选序号见TIM引脚映射图;

    • BTS7960 Frequency：PWM 信号频率，可根据需要选取；

    • Tim Pin Remap：TIM引脚重映射索引；

    • Enable Second Channel：使能驱动的第二个通道，即是否使用 R 输入，若不使用则填入 0 ，则不对 R 使能引脚进行初始化以及使用，节约引脚资源；

    • BTS7960 Left Enable Port：驱动模块 L 端的使能端口设置；

    • BTS7960 Left Enable Pin：驱动模块 L 端的使能引脚设置；

    • BTS7960 Right Enable Port：驱动模块 R 端的使能端口设置；

    • BTS7960 Right Enable Pin：驱动模块 R 端的使能引脚设置；

    • Sample Time：采样时间，推荐与系统步长一致。

    ../../_images/image101.png

    1. TB6612FNG模块

    TB6612FNG 模块是专门为TB6612FNG驱动所定制。此驱动相较于上述两种驱动，其可以驱动四个电机。对于TIM的四路PWM通道(ccr1,ccr2,ccr3,ccr4)对应四个电机，单个通道的占空比由模块输入量的绝对值决定，而电机的正反转由模块配置的两个引脚的高低电平变化决定。具体分析可参考TB6612FNG的相关资料。接下来对模块参数的配置进行介绍：

    • TB6612FNG Tim Index：设置选用对应的TIM,可选序号见TIM引脚映射图;

    • TB6612FNG Frequency：PWM 信号频率，可根据需要选取；

    • Tim Pin Remap：TIM引脚重映射索引；

    • TB6612FNG Number：使能驱动的通道数量，若填入 2 ，则只使用 ccr1 和 ccr2 ，不对剩下的通道所需的正反转使能引脚(Second A1N1和A1N2，B1N1和B1N2)进行初始化和使用，节省引脚资源。(剩下的参数不再介绍，同上)

    ../../_images/image111.png

注解

关于利用STM32产生PWM信号，推荐参考博客。

注解

PWM 模块只使用了TIM1 和TIM8 的4 个通道，对于其它的3 个PWM 互补通道，暂未使用，后续版本补充。