---

👨?💻個人主頁：@開發者-削好皮的Pineapple!

👨?💻 hello 歡迎 點贊👍 收藏? 留言📝 加關注?!

👨?💻 本文由 削好皮的Pineapple! 原創

👨?💻 收錄于專欄：C語言到基于STM32 的智能礦探小車

---

---

?前言?

今天是實習培訓的新一天，學習聚焦于模塊化編程思維以及直流電機控制相關知識，包括電機驅動模塊的使用、小車運動控制代碼的實現以及PWM技術在速度調節中的應用，為后續智能礦探小車的開發進一步夯實基礎。

---

🎶一、模塊化編程思維

---

模塊化編程是按照不同功能將程序拆分為對應的源文件（.c）和頭文件（.h），以提高代碼的可維護性和復用性。

• 源文件（.c）：用于保存函數接口的具體實現。
  例如led.c：

  void led_init(void)
  {// 初始化LED的具體代碼
  }
  void led_ctrl(...)
  {// 控制LED的具體代碼
  }
  

#include "led.h"
#include "stm32f4xx.h"void LED_Init(void)
{// 使能GPIOF和GPIOE外設時鐘RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF | RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;// 配置GPIOF的LED引腳（D1、D2）GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);// 配置GPIOE的LED引腳（D3、D4）GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);// 默認關閉所有LEDGPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10);GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14);
}void LED_Control(LEDNUM led_num, LEDSTA state)
{switch(led_num){case LED_D1:if(state == LED_ON)GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);elseGPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);break;case LED_D2:if(state == LED_ON)GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10);elseGPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10);break;case LED_D3:if(state == LED_ON)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_13);elseGPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_13);break;case LED_D4:if(state == LED_ON)GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_14);elseGPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_14);break;}
}

• 頭文件（.h）：用于保存函數聲明、構造類型定義、全局變量聲明等，且需添加防止重復包含的預處理指令。
  例如led.h：

  #ifndef _LED_H  // 如果未定義_LED_H
  #define _LED_H  // 定義_LED_H，防止頭文件重復包含// 函數聲明
  void led_init(void);
  void led_ctrl(...);// 全局變量聲明
  // 構造類型定義#endif
  

#ifndef _LED_H
#define _LED_H#include <stdint.h>  // 添加此頭文件以使用uint8_ttypedef enum {LED_D1,LED_D2,LED_D3,LED_D4
} LEDNUM;typedef enum {LED_OFF,LED_ON
} LEDSTA;void LED_Init(void);
void LED_Control(LEDNUM led_num, LEDSTA state);#endif

• 常見模塊示例：
  • delay.c/delay.h：實現延時功能，如void delay_ms(uint16_t nms);（毫秒級延時）、void delay_us(uint16_t us);（微秒級延時）。

---

🎶二、直流電機

---

2.1 電機驅動模塊

• 接線說明：

  • 兩個綠色端子：直接連接直流電機。
    

  • 6個排針：

    • VCC：接5V或3.3V（5V驅動時小車力度大，狀態改變較難；3.3V驅動時力度小，狀態改變相對容易）。
    • GND：接GND（注意正負極不可接反）。
    • 控制引腳：B-1A、B-1B用于控制一個電機，A-1A、A-1B用于控制另一個電機，具體對應哪個電機需看實物綠色端子的連接。以下是本次實訓所用驅動電路板。
      
      引腳依次是：B-1A、B-1B、GND、VCC、A-1A、A-1B

• 電機轉動原理：直流電機由兩個引腳驅動，當兩個引腳電平狀態不同時電機轉動。

  • 假設B-1A為高電平、B-1B為低電平時，電機向前轉動；則B-1A為低電平、B-1B為高電平時，電機向后轉動。
  • 當B-1A和B-1B均為低電平或均為高電平時，電機停止轉動。

• 可用GPIO引腳：在CAMERA處有部分GPIO引腳可用于連接控制，如2腳（GND）、4腳（PD6）、6腳、8腳、10腳…1腳（3V3）、3腳（PB7）、5腳、7腳、9腳…根據原理圖（GEC-M4原理圖2016-07-29.pdf）可得：
  

---

🎶三、小車運動控制代碼實現

---

3.1 小車控制函數（car.c/car.h）

• 小車初始化函數：

 void car_Init(void)
{//1.時鐘使能RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOB | RCC_AHB1Periph_GPIOD , ENABLE);//2.初始化GPIO ---> 推挽輸出模式 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);// 配置GPIOE的LED引腳GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_6;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);//3.默認狀態：小車停止GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);//左GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);//右
}

• 基本運動控制函數：
  • 前進：

 int speed = 100;
void car_up(void)		
{//左輪電機前轉GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 );//A-1BGPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7 );//	A-1A//右輪電機前轉GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 );//B-1AGPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_7 );//B-1Bdelay_ms(speed);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);//右delay_ms(100-speed);	
}

• 后退：

void car_back(void)
{//左輪電機后轉GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7 );GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 );			//右輪電機后轉GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_7 );GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 );			
}

• 左轉：

    void car_left(void)
{//左輪不轉 （后轉）GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);//右輪前進GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 );GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_7 );
}

- 右轉：

void car_right(void)
{//右輪不轉 （后轉）GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);//左輪前進GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 );GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7 );
}

• 停止：

void car_stop(void)
{//右輪和左輪子都不轉GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
}

3.2 程序下載與運行設置

• 下載程序時：BOOT0接3V3，BOOT1接GND，按下復位鍵，CPU執行引導程序，程序可下載到開發板。
• 下載完成后：BOOT0接GND，BOOT1接GND，重新上電或按復位鍵，程序重新運行。

3.3 速度控制

• 簡單速度調節(上面已經實現)：通過控制電機轉動與停止的時間比例來調節速度。

  int speed = 100;
  void car_up(void)
  {// 左輪電機前轉// 右輪電機前轉（右輪速度調節）B-1A = 1;B-1B = 0;  // 右輪轉動delay_ms(speed);B-1B = 1;  // 右輪停止轉動delay_ms(100 - speed);
  }
  

• PWM（脈沖寬度調制）：通過調節有效電平時間與整個周期的比例（占空比）來精確控制電機轉速、蜂鳴器鳴叫等。

  • 占空比 = 有效電平時間 / 整個周期。
  • 例如：有效電平時間50ms，周期100ms，占空比為50%。
  • 注意：使用PWM調節的周期不能太長。

• 主函數示例：

  int main()
  {while(1){car_up();  // 小車前進}
  }
  

• 練習目標：調節小車輪子速度，使小車前進1m左右。
  
  

結束語🥇

🔥 訂閱專欄持續學習：C語言到基于STM32的智能礦探小車
💬 歡迎點贊、收藏、留言討論，一起攻克嵌入式開發！