基于STM32F103C8T6的机器人小车电机驱动与PID控制设计
第1节:STM32F103C8T6与机器人小车电机控制概述
1.1. STM32F103C8T6微控制器概览
STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器,由意法半导体(STMicroelectronics)生产。其核心特性包括高达72 MHz的工作频率、64KB的Flash程序存储器和20KB的SRAM 1。这些特性使其成为各种嵌入式控制应用的理想选择,尤其是在机器人技术领域。
对于电机控制而言,STM32F103C8T6的以下外设至关重要:
- 通用输入/输出(GPIO)引脚: 该微控制器提供多达37个I/O引脚 1,可用于配置电机驱动器的方向控制信号,并与其他传感器或模块进行通信。
- 定时器(TIM): STM32F103C8T6内置多个通用定时器(如TIM1、TIM2、TIM3、TIM4)和高级控制定时器(部分型号)。这些定时器能够产生脉冲宽度调制(PWM)信号,这是控制直流电机速度的关键技术 1。此外,定时器还可以配置为编码器接口模式,用于读取电机转速和位置信息,这对于实现闭环控制(如PID)至关重要。
尽管STM32F103C8T6被归类为“中等密度”设备 1,但其提供的外设组合对于控制一个双电机机器人小车来说已经绰绰有余,即使是包含PID算法和编码器反馈的复杂控制系统。其72MHz的最高主频确保了控制回路能够及时执行,满足实时性要求。