STM32F103电机测速报告.doc

【STM32F103电机测速报告】 本报告主要介绍了如何使用STM32F103微控制器实现电机转速的测量和控制。STM32F103是一款基于ARM Cortex-M3内核的微处理器，适用于各种嵌入式应用，包括电机控制。 在设计过程中，首先需要理解STM32F103芯片的最小系统，包括电源、复位电路、时钟源等。接着，电机驱动电路是关键，通常通过PWM（脉宽调制）来调整电机转速。PWM是一种通过改变信号占空比来控制平均电压的技术，占空比越高，电机转速越快。在本设计中，使用了8050和8550晶体管来实现PWM驱动，通过调整输入模拟信号（DJ）的高电平时间，控制电机的转速。 电机测速模块采用了光电编码器，这是一种基于光学原理的传感器，通过检测调制盘上孔洞的遮挡次数来计算电机转速。当调制盘转动时，光电对管会检测到光线变化，输出高电平和低电平交替的信号。通过LM393比较器整形后，计数器记录单位时间内高电平的数量，从而得到电机的转速。 按键模块是用户交互的界面，通常使用独立按键配合上拉电阻，按键按下时，微控制器的IO口接收低电平信号，根据信号改变电机驱动电路的PWM占空比，以实现电机转速的调节。 显示模块使用OLED屏幕，通过IIC总线与STM32F103通信，实时显示电机的转速信息。IIC是一种简单高效的串行通信协议，适合短距离、低速率的数据传输。 在软件设计方面，主要涉及STM32 CubeMX配置工具。CubeMX用于初始化微控制器的外设，如定时器、中断和GPIO。定时器1用于生成PWM信号，定时器2用于计数电机编码器的上升沿，定时器3则作为计时器，每秒中断一次，用于计算电机的转速。此外，中断服务程序是实现实时控制的关键，当定时器中断发生时，程序会更新显示和处理电机状态。 整个设计的目的在于满足现代工业生产中电机调速的需求，例如电动车、电梯、纺织机械等场景，以及节能应用，如通过改变电机速度来调节风机和水泵的流量，实现能源效率的提升。通过这样的测速和控制模块，可以精确地控制电机运行，提高自动化水平，降低能耗。