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原理

1. 使用 PWM 输出脉冲信号
2. 直流电机驱动TB6612
   通过驱动模块，实现直流电机的启动、停止、加速、减速和倒车

演示视频

电路图：

主要实现的功能：

1. 启动 MC_Start
2. 停止 MC_Stop
3. 加速 MC_ACC
4. 减速 MC_DEC
5. 倒车 MC_Back

模块封装

代码层封装成了4部分：

1. PWM 驱动
   这里主要封装了 OC 相关的配置，比如：ARR、PSC等，同时向外提供了修改 CCR 值的函数，以实现 PWM 脉宽的改变（占空比），从而实现电机的旋转速度
2. 直流电机驱动
   1. 对 PWM 的封装
   2. 驱动 TB6612 模块
   3. 提供了 Motor_Init、Motor_Start、Motor_Stop、Motor_Forward、Motor_Reverse、Motor_Accelerate 函数
3. 直流电机控制
   1. 对 直流电机驱动 封装
   2. 提供5个按钮功能，分别实现：启动(MC_Start)、停止(MC_Stop)、加速(MC_ACC)、加速(MC_DEC)、倒车(MC_Back) 和 就绪(MC_Ready)
      就绪(MC_Ready)又是对前面5个接口的封装，在主函数内部只需要调用这个一个函数即可
4. 运行主入口
   程序的入口，初始化了直流电机控制，调用了 MC_Ready 函数，并且把相关信息输出到 OLED 屏

整体代码结构图：

源码

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
    // 时基
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;
    TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = 100 - 1;
    TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = 36 - 1;
    TIM_TimeBaseStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStruct);

    // OC
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStruct);

    // 输出
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void PWM_SetCompare(uint8_t compare)
{
    TIM_SetCompare1(TIM2, compare);
}

Motor.c

#include "Motor.h"
#include "PWM.h"

#define IN1 GPIO_Pin_10
#define IN2 GPIO_Pin_11

void Motor_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = IN1 | IN2;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    PWM_Init();
}

/**
 启动
**/
void Motor_Start(void)
{
    Motor_Forward();
    Motor_Accelerate(30);
}

/*
    停止
*/
void Motor_Stop(void)
{
    GPIO_ResetBits(GPIOA, IN1);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, IN2);
}

/**
 正转 前进
**/
void Motor_Forward(void)
{
    GPIO_SetBits(GPIOA, IN1);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, IN2);
}

/**
 反转 后退
**/
void Motor_Reverse(void)
{
    GPIO_SetBits(GPIOA, IN2);
    GPIO_ResetBits(GPIOA, IN1);
}

/**
 加速
**/
void Motor_Accelerate(uint8_t speed)
{
    PWM_SetCompare(speed);
}

MotorControl.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MotorControl.h"
#include "Delay.h"
#include "Motor.h"

/*
    提供
    1. 启动按键 B12
    2. 停止按键 B13
    3. 加速按键 B14
    4. 减速按键 B15
    5. 倒车按键 B11
*/

#define MC_KEY_GPIO         GPIOB

#define MC_START_KEY_PIN    GPIO_Pin_11
#define MC_START_KEY_GPIO   GPIOB

#define MC_STOP_KEY_PIN     GPIO_Pin_10
#define MC_STOP_KEY_GPIO    GPIOB

#define MC_ACC_KEY_PIN      GPIO_Pin_0
#define MC_ACC_KEY_GPIO     GPIOB

#define MC_DEC_KEY_PIN      GPIO_Pin_6
#define MC_DEC_KEY_GPIO     GPIOA

#define MC_BACK_KEY_PIN     GPIO_Pin_3
#define MC_BACK_KEY_GPIO    GPIOA

int8_t speed = 0;
uint8_t is_running = 0;

void MC_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 低电平有效
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = MC_START_KEY_PIN | MC_STOP_KEY_PIN | MC_ACC_KEY_PIN | MC_DEC_KEY_PIN | MC_BACK_KEY_PIN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    Motor_Init();
}

/**
    启动
**/
void MC_Start(void)
{
    if(GPIO_ReadInputDataBit(MC_START_KEY_GPIO, MC_START_KEY_PIN) == 0) {
        Delay_ms(20);
        while(GPIO_ReadInputDataBit(MC_START_KEY_GPIO, MC_START_KEY_PIN) == 0);
        Delay_ms(20);
        speed = 30;
        is_running = 1;
        Motor_Forward();
        Motor_Accelerate(speed);
    }
}

/**
    停止
**/
void MC_Stop(void)
{
    if(GPIO_ReadInputDataBit(MC_STOP_KEY_GPIO, MC_STOP_KEY_PIN) == 0) {
        Delay_ms(20);
        while(GPIO_ReadInputDataBit(MC_STOP_KEY_GPIO, MC_STOP_KEY_PIN) == 0);
        Delay_ms(20);
        speed = 0;
        is_running = 0;
        Motor_Stop();
    }
}

/**
    加速
**/
void MC_ACC(void)
{
    if(is_running == 0) return;
    if(GPIO_ReadInputDataBit(MC_ACC_KEY_GPIO, MC_ACC_KEY_PIN) == 0) {
        Delay_ms(20);
        while(GPIO_ReadInputDataBit(MC_ACC_KEY_GPIO, MC_ACC_KEY_PIN) == 0);
        Delay_ms(20);
        speed += 20;
        if(speed >= 100) speed = 100;
        Motor_Accelerate(speed);
    }
}

/**
    减速
**/
void MC_DEC(void)
{
    if(is_running == 0) return;
    if(GPIO_ReadInputDataBit(MC_DEC_KEY_GPIO, MC_DEC_KEY_PIN) == 0) {
        Delay_ms(20);
        while(GPIO_ReadInputDataBit(MC_DEC_KEY_GPIO, MC_DEC_KEY_PIN) == 0);
        Delay_ms(20);
        speed -= 20;
        if(speed <= 0) speed = 0;
        Motor_Accelerate(speed);
    }
}

/**
    倒车
**/
void MC_Back(void)
{
    if(GPIO_ReadInputDataBit(MC_BACK_KEY_GPIO, MC_BACK_KEY_PIN) == 0) {
        Delay_ms(20);
        while(GPIO_ReadInputDataBit(MC_BACK_KEY_GPIO, MC_BACK_KEY_PIN) == 0);
        Delay_ms(20);
        is_running = 1;
        Motor_Reverse();
    }
}

/**
    准备就绪
**/
void MC_Ready(void) 
{
    MC_Start();
    MC_Stop();
    MC_ACC();
    MC_DEC();
    MC_Back();
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include <stdio.h>
#include "MotorControl.h"

char loginfo[100] = {0};

extern uint8_t speed;
extern uint8_t is_running;

void Log(uint8_t Line, uint8_t Column)
{
    OLED_ShowString(Line, Column, loginfo);
}

int main() 
{
    OLED_Init();
    MC_Init();

    while(1) {

        MC_Ready();

        sprintf(loginfo, "Run: %s  ", (is_running == 1 ? "Y" : "N"));
        Log(1, 1);
        sprintf(loginfo, "Speed: %d  ", speed);
        Log(2, 1);

    }
}

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