電機是一種可以實現(xiàn)電能與機械能之間相互轉換的設備名娶，其可分為電動機和發(fā)電機兩種游禽，前者能夠把電能轉換為機械能，而后者能把機械能轉化為電能健娄。在學習STM32控制電機植坝，一般說的都是電動機。

江蘇金華東機電電機的分類

電機的種類繁多翁焦，其可按工作電源郑煌、用途、轉子結構茎倘、運轉速度等進行分類赦牧。這里，我們以用途為例剩膏，對常見的電機進行分類胳瑟，具體的框圖如下圖所示：

 江蘇金華東機電直流有刷電機

直流有刷電機（BDC）是一種內含電刷裝置，可以將直流電能轉化為機械能的電動機砂豌，在允許的范圍內厢岂，只需要調整電壓，即可調整它的轉速阳距，因此這類電機擁有良好的調速性能塔粒。直流有刷電機的實物圖如下圖所示：

江蘇金華東機電直流無刷電機

無刷電機是指無電刷和換向器的電機结借，又稱為無換向器電機，它由電機主體和驅動器組成卒茬，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品船老。早在十九世紀，就已經(jīng)出現(xiàn)了無刷形式的電機圃酵，即交流鼠籠式異步電動機柳畔，但是它有許多無法克服的缺陷，以至于人們無法不斷地探索更好的電機技術郭赐。直到上世紀中葉薪韩，晶體管誕生了，晶體管換向電路代替了傳統(tǒng)的電刷與換向器結構捌锭，這種新型無刷電機克服了第一代無刷電機的缺陷俘陷。直流無刷電機的實物圖如下所示：

江蘇金華東機電舵機

舵機本身是一種”特殊“ 的直流電機，其構造不僅只有電機部分秋降，而且還自帶了一個控制器颁膊，所以舵機本身就是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）。當我們給舵機發(fā)送指令信號時别逐，它可以將指令信號變換為輸出軸的角度并保持住艰吏，即便是負載發(fā)生了變化，它也能夠進行自動調節(jié)拱宗。舵機的實物圖如下圖所示：

江蘇金華東機電步進電機

步進電機是一種將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件隆鹤，應用極為廣泛菜盒。在非超負載的情況下，步進電機的轉速汪请、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖個數(shù)酪捏，不受負載變化的影響。步進電機的實物圖如下如所示：

江蘇金華東機電伺服電機

伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的電動機（伺服即絕對服從的贸左，會克服慣性等影響层锄，價格較昂貴） 它搭配上驅動器，形成一個完整的伺服系統(tǒng)矿卑，就能夠精確的控制速度喉恋、位置等。伺服電機具有線性度高母廷、起動轉矩大轻黑、運行范圍廣、無自轉現(xiàn)象等顯著特點琴昆，遺憾的是就目前來看氓鄙，一套伺服系統(tǒng)的成本是比較昂貴的馆揉。

江蘇金華東機電各類電機的特點

江蘇金華東機電電機常用名詞

轉速：電機輸出軸的速度，單位一般是r/min（轉每分鐘）无价，也常用RPM表示

輸出扭矩：表示了電機輸出軸可以輸出力的大小详毡，單位一般為N.M或者kg.cm

工作電壓：電機正常工作時的電壓

額定電流：電機正常工作時的電流

堵轉電流：電機負載過大，驅動力不足琳柱，發(fā)生堵轉時的電流

電機控制相關的STM32外設

電機控制與STM32定時器的關系

電機的控制與STM32定時器有著密不可分的關系耻陕，舉一兩個例子：1、在直流有刷電機的控制中刨沦，我們常用脈沖寬度調制技術（PWM）來控制電壓的大小诗宣，以此改變直流有刷電機的轉速。

2想诅、對于步進電機而言召庞，接收的脈沖個數(shù)決定了它的旋轉位置，脈沖頻率決定了它的旋轉速度来破。

從上面的例子可以看出裁眯，電機的控制本質上就是脈沖的控制，因此我們引入了STM32定時器，以便對脈沖信號實現(xiàn)更高效的控制穿稳。

江蘇金華東機電基本定時器

STM32有眾多的定時器存皂，其中包括兩個基本定時器（TIM6和TIM7）10個通用定時器（TIM2-TIM5、TIM9-TIM14）逢艘、2個高級定時器（TIM1和TIM8）旦袋，這些定時器彼此完全獨立，不共享任何資源它改。主要特性包括：16位自動重轉載遞增計數(shù)器物轮，16位可編程預分頻器，預分頻系數(shù)1-65536引苇，用于對計數(shù)器時鐘頻率進行分頻怖征，還可以出發(fā)DAC同步電路，以及生成中斷/DMA請求牌鹊。

時鐘源：定時器的核心就是計數(shù)器视以，要實現(xiàn)計數(shù)的功能，首先要給它一個時鐘源己倾，基本定時器時鐘掛載在APB1總線购哺，它的時鐘來源于APB1但是，基本定時器的時鐘不是直接由APB1總線直接提供的蔫迅，而是先經(jīng)過一個倍頻器人狞。當APB1的預分頻器系數(shù)為1，這個倍頻器系數(shù)為1具藐，即定時器的頻率就等于APB1的頻率欢礼，否則定時器的頻率就等于2倍的APB1時鐘頻率。

控制器：控制器除了控制定時器的復位庞溜、使能革半、計數(shù)等功能之外，還可以用于觸發(fā)DAC轉換

時基單元：時基單元包括計數(shù)器寄存器（CNT）强缘、預分頻寄存器（PSC）、自動重裝載寄存器（ARR）不傅÷玫啵基本定時器的三個寄存器都是16位寄存器，即可設置值范圍為0-65535.時基單元的預分頻器PSC访娶，它有一個輸入和一個輸出商虐。輸入CK_PSC來源于控制器實際上就是來自于CK_INT，即2倍的APB1時鐘崖疤，輸出是分頻后的時鐘秘车。CK_CNT = CK_PSC/(PSC[15:0]+1)

江蘇金華東機電

影子寄存器：從框圖中可以看到，預分頻器PSC后面有個影子寄存器，自動重裝載寄存器也有一個影子寄存器叮趴。這就表示這些寄存器由影子寄存器割笙，影子寄存器實質就是一個實際起作用的寄存器，不可直接訪問丰躺。舉個例子勉惋，我們可以把預分頻系數(shù)寫入預分頻寄存器中，但是預分頻寄存器只是起到緩存數(shù)據(jù)的作用肄琉，只有等到更新事件發(fā)生時丧爸，預分頻器的值才會被寫入到其影子寄存器中，這時才真正起作用洋训。自動重裝載寄存器同上述一樣带超，唯一不同的在于自動重裝載寄存器是否具有緩沖作用還受到ARPE的影響，當該位置為0時妙散，ARR寄存器不進行緩沖昨宋，直接寫入影子寄存器中，當該位置為1時组救，不起作用喧丛，等到更新事件發(fā)生時，才寫入到影子寄存器中辰车。這就是二者之間的差別缔直。

江蘇金華東機電

更新事件：更新事件產(chǎn)生有兩種情況，其一是由軟件產(chǎn)生博其，將TIMx_EGR寄存器的UG置位1套才，產(chǎn)生更新事件后，硬件自動會將UG位清0慕淡，二是由硬件產(chǎn)生背伴，滿足以下條件時即可，計數(shù)器的值等于自動重裝載寄存器的影子寄存器的值峰髓，這時產(chǎn)生更新事件傻寂。

高級定時器

高級定時器簡介