likhenko/Robot_balancer
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Compare commits

base: likhenko:abbd7981a9b516cbfb5b997be234999b1b55195f
Branches Tags
likhenko:main
..
compare: likhenko:95b0d059ce636ff6553a39a73335440d797e8a34
Branches Tags
likhenko:main

2 Commits
abbd7981a9 ... 95b0d059ce

Author SHA1 Message Date
Vlad
95b0d059ce Полное управление шаговыми моторами 2025-07-28 15:00:53 +03:00
Vlad
aa36b579a4 PID 2025-07-28 11:13:06 +03:00
7 changed files with 407 additions and 218 deletions
Expand all files Collapse all files

19
.vscode/iar-vsc.json vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,19 @@
{
"workspace": {
"path": "${workspaceFolder}\\Robot_balancer\\Robot_balancer.eww"
},
"workspaces": {
"${workspaceFolder}\\Robot_balancer\\Robot_balancer.eww": {
"configs": {
"${workspaceFolder}\\Robot_balancer\\ACAR\\ACAR.ewp": "Debug",
"${workspaceFolder}\\Robot_balancer\\PID\\PID.ewp": "Debug"
},
"selected": {
"path": "${workspaceFolder}\\Robot_balancer\\PID\\PID.ewp"
}
}
},
"workbench": {
"path": "C:\\iar\\ewarm-9.60.3"
}
}

88
Robot_balancer/PID/Core/system_stm32g4xx.c
View File

@ -77,12 +77,12 @@
#include "stm32g4xx.h"
#if !defined (HSE_VALUE)
#define HSE_VALUE 24000000U /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#if !defined(HSE_VALUE)
#define HSE_VALUE 8000000U /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
#if !defined (HSI_VALUE)
#define HSI_VALUE 16000000U /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/
#if !defined(HSI_VALUE)
#define HSI_VALUE 16000000U /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/
#endif /* HSI_VALUE */
/**
@ -114,19 +114,19 @@
in Sram else user remap will be done in Flash. */
/* #define VECT_TAB_SRAM */
#if defined(VECT_TAB_SRAM)
#define VECT_TAB_BASE_ADDRESS SRAM_BASE /*!< Vector Table base address field.
#define VECT_TAB_BASE_ADDRESS SRAM_BASE /*!< Vector Table base address field. \
This value must be a multiple of 0x200. */
#define VECT_TAB_OFFSET 0x00000000U /*!< Vector Table base offset field.
#define VECT_TAB_OFFSET 0x00000000U /*!< Vector Table base offset field. \
This value must be a multiple of 0x200. */
#else
#define VECT_TAB_BASE_ADDRESS FLASH_BASE /*!< Vector Table base address field.
#define VECT_TAB_BASE_ADDRESS FLASH_BASE /*!< Vector Table base address field. \
This value must be a multiple of 0x200. */
#define VECT_TAB_OFFSET 0x00000000U /*!< Vector Table base offset field.
#define VECT_TAB_OFFSET 0x00000000U /*!< Vector Table base offset field. \
This value must be a multiple of 0x200. */
#endif /* VECT_TAB_SRAM */
#endif /* USER_VECT_TAB_ADDRESS */
/******************************************************************************/
/**
/******************************************************************************/
/**
* @}
*/
@ -141,18 +141,18 @@
/** @addtogroup STM32G4xx_System_Private_Variables
* @{
*/
/* The SystemCoreClock variable is updated in three ways:
/* The SystemCoreClock variable is updated in three ways:
1) by calling CMSIS function SystemCoreClockUpdate()
2) by calling HAL API function HAL_RCC_GetHCLKFreq()
3) each time HAL_RCC_ClockConfig() is called to configure the system clock frequency
Note: If you use this function to configure the system clock; then there
is no need to call the 2 first functions listed above, since SystemCoreClock
variable is updated automatically.
*/
uint32_t SystemCoreClock = HSI_VALUE;
*/
uint32_t SystemCoreClock = HSI_VALUE;
const uint8_t AHBPrescTable[16] = {0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 1U, 2U, 3U, 4U, 6U, 7U, 8U, 9U};
const uint8_t APBPrescTable[8] = {0U, 0U, 0U, 0U, 1U, 2U, 3U, 4U};
const uint8_t AHBPrescTable[16] = {0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 0U, 1U, 2U, 3U, 4U, 6U, 7U, 8U, 9U};
const uint8_t APBPrescTable[8] = {0U, 0U, 0U, 0U, 1U, 2U, 3U, 4U};
/**
* @}
@ -176,12 +176,55 @@
* @retval None
*/
void SystemClockInit()
{
// 1. Включаем HSE
RCC->CR |= RCC_CR_HSEON;
while (!(RCC->CR & RCC_CR_HSERDY))
;
// 2. Отключаем PLL
RCC->CR &= ~RCC_CR_PLLON;
while (RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY)
;
// 3. Устанавливаем источник PLL — HSE
RCC->PLLCFGR &= ~RCC_PLLCFGR_PLLSRC;
RCC->PLLCFGR |= RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE;
// 4. Настраиваем PLLM, PLLN, PLLR
RCC->PLLCFGR =
(1U << RCC_PLLCFGR_PLLM_Pos) | // PLLM = 2 (код 1)
(85U << RCC_PLLCFGR_PLLN_Pos) | // PLLN = 85
(0U << RCC_PLLCFGR_PLLR_Pos) | // PLLR = 2 (код 0)
RCC_PLLCFGR_PLLREN | // Включаем PLLR
RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE; // Источник HSE
// 5. Устанавливаем FLASH задержку (4 такта для 170 МГц)
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_LATENCY_4WS;
// 6. Включаем PLL
RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
while (!(RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY))
;
// 7. Переключаем системную частоту на PLL
RCC->CFGR &= ~RCC_CFGR_SW;
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;
while ((RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS) != RCC_CFGR_SWS_PLL)
;
// 8. Обновляем переменную SystemCoreClock
SystemCoreClockUpdate();
}
void SystemInit(void)
{
/* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
SCB->CPACR |= ((3UL << (10*2))|(3UL << (11*2))); /* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif
SystemClockInit();
/* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
#if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
SCB->CPACR |= ((3UL << (10 * 2)) | (3UL << (11 * 2))); /* set CP10 and CP11 Full Access */
#endif
/* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/
#if defined(USER_VECT_TAB_ADDRESS)
@ -245,7 +288,7 @@ void SystemCoreClockUpdate(void)
SYSCLK = PLL_VCO / PLLR
*/
pllsource = (RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLSRC);
pllm = ((RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLM) >> 4) + 1U ;
pllm = ((RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLM) >> 4) + 1U;
if (pllsource == 0x02UL) /* HSI used as PLL clock source */
{
pllvco = (HSI_VALUE / pllm);
@ -256,7 +299,7 @@ void SystemCoreClockUpdate(void)
}
pllvco = pllvco * ((RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLN) >> 8);
pllr = (((RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLR) >> 25) + 1U) * 2U;
SystemCoreClock = pllvco/pllr;
SystemCoreClock = pllvco / pllr;
break;
default:
@ -269,7 +312,6 @@ void SystemCoreClockUpdate(void)
SystemCoreClock >>= tmp;
}
/**
* @}
*/
@ -281,5 +323,3 @@ void SystemCoreClockUpdate(void)
/**
* @}
*/

0
Robot_balancer/PID/Drivers/StepperMotorDriver.c Normal file
View File

0
Robot_balancer/PID/Drivers/StepperMotorDriver.h Normal file
View File

6
Robot_balancer/PID/PID.ewp
View File

@ -2233,6 +2233,12 @@
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\LSM6DS3.h</name>
</file>
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\StepperMotorDriver.c</name>
</file>
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\StepperMotorDriver.h</name>
</file>
</group>
<group>
<name>Utils</name>

6
Robot_balancer/PID/PID.ewt
View File

@ -2959,6 +2959,12 @@
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\LSM6DS3.h</name>
</file>
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\StepperMotorDriver.c</name>
</file>
<file>
<name>$PROJ_DIR$\Drivers\StepperMotorDriver.h</name>
</file>
</group>
<group>
<name>Utils</name>

150
Robot_balancer/PID/main.cpp
View File

@ -10,17 +10,81 @@
//
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
int16_t speedStepper1 = 0;
int16_t setSpeed1 = 200;
int16_t speedStepper2 = 0;
int16_t setSpeed2 = 200;
#define N_FULL_STEP 200
#define MICROSTEPPING 8
#define F_CLK 170000000
#define PWM_PSC 17
#define Duty 0.05f
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void SetStepper1RotateSpeed(int16_t* speedStepper1)
{
if (*speedStepper1 == 0)
return;
// Управление направлением
if (*speedStepper1 > 0)
GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BR1; // DIR = 0 (LOW)
else
GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BS1; // DIR = 1 (HIGH)
uint32_t absSpeed = (*speedStepper1 > 0) ? *speedStepper1 : -(*speedStepper1);
uint32_t F_set = (N_FULL_STEP * MICROSTEPPING * absSpeed) / 60;
if (F_set == 0) return;
uint32_t arr_set = F_CLK / (PWM_PSC * F_set);
uint32_t ccr_set = (uint32_t)(arr_set * Duty);
if (arr_set < 10) arr_set = 10;
if (ccr_set < 1) ccr_set = 1;
TIM2->ARR = arr_set - 1;
TIM2->CCR1 = ccr_set;
TIM2->EGR |= TIM_EGR_UG;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void SetStepper2RotateSpeed(int16_t* speedStepper2)
{
if (*speedStepper2 == 0)
return;
// Управление направлением
if (*speedStepper2 > 0)
GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BR1; // DIR = 0 (LOW)
else
GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BS1; // DIR = 1 (HIGH)
uint32_t absSpeed = (*speedStepper2 > 0) ? *speedStepper2 : -(*speedStepper2);
uint32_t F_set = (N_FULL_STEP * MICROSTEPPING * absSpeed) / 60;
if (F_set == 0) return;
uint32_t arr_set = F_CLK / (PWM_PSC * F_set);
uint32_t ccr_set = (uint32_t)(arr_set * Duty);
if (arr_set < 10) arr_set = 10;
if (ccr_set < 1) ccr_set = 1;
TIM3->ARR = arr_set - 1;
TIM3->CCR3 = ccr_set;
TIM3->EGR |= TIM_EGR_UG;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
volatile uint32_t counter = 0;
float res;
float u;
extern "C" void TIM2_IRQHandler(void)
extern "C" void TIM4_IRQHandler(void)
{
if (TIM2->SR & TIM_SR_UIF) // Проверить флаг обновления
if (TIM4->SR & TIM_SR_UIF) // Проверить флаг обновления
{
TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF; // Сбросить флаг
TIM4->SR &= ~TIM_SR_UIF; // Сбросить флаг
counter++;
@ -46,26 +110,32 @@ int main()
{
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
RCC->AHB2ENR |= RCC_AHB2ENR_GPIOAEN; // тактирование порт A
RCC->AHB2ENR |= RCC_AHB2ENR_GPIOBEN; // тактирование порт В
RCC->AHB2ENR |= RCC_AHB2ENR_GPIOCEN; // тактирование порт C
RCC->APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_I2C3EN; // тактирование I2C3
RCC->APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_TIM4EN; // Включить тактирование TIM4
RCC->APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_TIM2EN; // Включить тактирование TIM2
RCC->APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_TIM3EN; // Включить тактирование TIM3
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOC->MODER &= ~GPIO_MODER_MODE6_Msk; // очистка пина C6 - использую под LED
GPIOC->MODER &= ~GPIO_MODER_MODE11_Msk; // очистка пина C11
GPIOA->MODER &= ~GPIO_MODER_MODE8_Msk; // очистка пина A8
GPIOA->MODER &= ~(GPIO_MODER_MODE0_Msk); // очистка пина PA0
GPIOB->MODER &= ~(GPIO_MODER_MODE0_Msk); // очистка пина PB0
GPIOA->MODER &= ~(GPIO_MODER_MODE1_Msk); // очистка пина PA1
GPIOB->MODER &= ~(GPIO_MODER_MODE1_Msk); // очистка пина PB1
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOC->MODER |= GPIO_MODER_MODE6_0; // установка бита выхода
GPIOA->MODER |= GPIO_MODER_MODE8_1; // установка бита режима альтернативной функции
GPIOC->MODER |= GPIO_MODER_MODE11_1; // установка бита режима альтернативной функции
GPIOA->MODER |= (GPIO_MODER_MODE0_1);// установка бита режима альтернативной функции
GPIOB->MODER |= (GPIO_MODER_MODE0_1);// установка бита режима альтернативной функции
GPIOA->MODER |= (GPIO_MODER_MODE1_0);// установка бита выхода
GPIOB->MODER |= (GPIO_MODER_MODE1_0);// установка бита выхода
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BR1; // установка в низкий A1
GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BR1; // установка в низкий B1
GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS6; // установка в высокий C6
//------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
RCC->APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_TIM2EN; // Включить тактирование TIM2
TIM2->PSC = 16 - 1; // Предделитель 16 МГц / 16 = 1000 кГц
TIM2->ARR = 1000 - 1; // Автоматическая перезагрузка (0.001 секунда)
TIM2->DIER |= TIM_DIER_UIE; // Разрешить прерывание по обновлению
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // Включить таймер
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 15); // Уровень приоритета
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOA->OTYPER &= ~GPIO_OTYPER_OT8_Msk; // Сброс режима
GPIOC->OTYPER &= ~GPIO_OTYPER_OT11_Msk; // Сброс режима
@ -84,18 +154,52 @@ int main()
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOA->AFR[1] &= ~GPIO_AFRH_AFSEL8_Msk; // сброс альтернативной функции
GPIOC->AFR[1] &= ~GPIO_AFRH_AFSEL11_Msk; // сброс альтернативной функции
GPIOA->AFR[0] &= ~(GPIO_AFRL_AFRL0); // сброс альтернативной функции
GPIOB->AFR[0] &= ~(GPIO_AFRL_AFRL0); // сброс альтернативной функции
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
GPIOA->AFR[1] |= (2U << GPIO_AFRH_AFSEL8_Pos); // установка AF2
GPIOC->AFR[1] |= (8U << GPIO_AFRH_AFSEL11_Pos); // Установка AF8
GPIOA->AFR[0] |= (1 << GPIO_AFRL_AFSEL0_Pos);// установка бита режима альтернативной функции
GPIOB->AFR[0] |= (2 << GPIO_AFRL_AFSEL0_Pos);// установка бита режима альтернативной функции
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
TIM4->PSC = 170 - 1; // Предделитель 170 МГц / 170 = 1000 кГц
TIM4->ARR = 1000 - 1; // Автоматическая перезагрузка (0.001 секунда)
TIM4->DIER |= TIM_DIER_UIE; // Разрешить прерывание по обновлению
TIM4->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // Включить таймер
NVIC_EnableIRQ(TIM4_IRQn); // Включение прерывания
NVIC_SetPriority(TIM4_IRQn, 15); // Уровень приоритета
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
TIM2->PSC = 17 - 1; // Предделитель 170 МГц / 170 = 1000 кГц
TIM2->ARR = 1875 - 1; // Автоматическая перезагрузка
TIM2->CCR1 = 900; // Заполненность ШИМ
TIM2->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1M_Msk; // Очистка режима работы канала 1
TIM2->CCMR1 |= (6 << TIM_CCMR1_OC1M_Pos); //Установка режима канала 1 в режим PWM Mode 1
TIM2->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE; // preload для канала 1
TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // Выход для канала 1
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_ARPE; // Автоперезагрузка и счет
TIM2->EGR |= TIM_EGR_UG; // Обновления регистров
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // Запуск таймера
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
TIM3->PSC = 17 - 1; // Предделитель 170 МГц / 170 = 1000 кГц
TIM3->ARR = 1875 - 1; // Автоматическая перезагрузка
TIM3->CCR3 = 900; // Заполненность ШИМ
TIM3->CCMR2 &= ~TIM_CCMR2_OC3M_Msk; // Очистка режима работы канала 2
TIM3->CCMR2 |= (6 << TIM_CCMR2_OC3M_Pos); //Установка режима канала 2 в режим PWM Mode 1
TIM3->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC3PE; // preload для канала 2
TIM3->CCER |= TIM_CCER_CC3E; // Выход для канала 2
TIM3->CR1 |= TIM_CR1_ARPE; // Автоперезагрузка и счет
TIM3->EGR |= TIM_EGR_UG; // Обновления регистров
TIM3->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // Запуск таймера
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
I2C3->CR1 &= ~I2C_CR1_PE; // Отключение I2C3
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 400 кГц
I2C3->TIMINGR = (0 << I2C_TIMINGR_PRESC_Pos) | // PRESC=0 (делитель 1) -> I2CCLK=16 МГц
(3 << I2C_TIMINGR_SCLDEL_Pos) | // SCLDEL=3 -> t_HD;STA=0.25 мкс
(1 << I2C_TIMINGR_SDADEL_Pos) | // SDADEL=1 -> t_HD;DAT=0.0625 мкс
(15 << I2C_TIMINGR_SCLH_Pos) | // SCLH=15 -> t_HIGH=1 мкс
(15 << I2C_TIMINGR_SCLL_Pos); // SCLL=15 -> t_LOW=1 мкс
I2C3->TIMINGR = (7 << I2C_TIMINGR_PRESC_Pos) | // PRESC=7 -> I2CCLK=21.25 МГц
(4 << I2C_TIMINGR_SCLDEL_Pos) | // SCLDEL=8 -> t_HD;STA=0.38 мкс
(0 << I2C_TIMINGR_SDADEL_Pos) | // SDADEL=4 -> t_HD;DAT=0.019 мкс
(25 << I2C_TIMINGR_SCLH_Pos) | // SCLH=16 -> t_HIGH=0.75 мкс
(25 << I2C_TIMINGR_SCLL_Pos); // SCLL=32 -> t_LOW=1.51 мкс
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
I2C3->CR1 |= I2C_CR1_PE; // Включение I2C3
for (volatile int i = 0; i < 100000; ++i)
@ -104,8 +208,22 @@ int main()
while (I2C3->ISR & I2C_ISR_BUSY)
__NOP(); // Ждём освобождения линии I2C3
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
LSM6DS3_Init();
while (1)
{
if(setSpeed1 != speedStepper1)
{
speedStepper1 = setSpeed1;
SetStepper1RotateSpeed(&speedStepper1);
}
if(setSpeed2 != speedStepper2)
{
speedStepper2 = setSpeed2;
SetStepper2RotateSpeed(&speedStepper2);
}
}
}