【零基础实战】STM32控制DRV8833电机驱动详解

news2025/2/21 13:41:57

系列文章目录

1.元件基础
2.电路设计
3.PCB设计
4.元件焊接
5.板子调试
6.程序设计
7.算法学习
8.编写exe
9.检测标准
10.项目举例
11.职业规划

文章目录

- 一、DRV8833模块简介
- 二、STM32选型建议
- 三、硬件连接详解
- - 1. 接线示意图
  - 2. 电源注意事项
- 四、核心控制原理
- - 1. PWM调速原理
  - 2. H桥工作原理
- 五、软件编程实战
- - 1. GPIO初始化（CubeMX配置）
  - 2. PWM配置（以TIM2为例）
  - 3. 电机控制函数
- 六、常见问题Q&A
- - Q1：电机不转怎么办？
  - Q2：如何避免芯片烧毁？
- 七、实验效果展示

一、DRV8833模块简介

DRV8833 是一款双H桥电机驱动芯片，可同时驱动2个直流电机或1个步进电机。核心参数：

工作电压：2.7V-10.8V
单通道最大电流：1.5A（持续）/2A（峰值）
支持PWM调速

二、STM32选型建议

推荐使用 STM32F103C8T6（Blue Pill开发板）：

72MHz主频，性能充足
提供多路PWM输出
丰富GPIO资源
社区资料丰富

三、硬件连接详解

1. 接线示意图

2. 电源注意事项

逻辑电源：3.3V由STM32提供
电机电源：需独立7-12V供电
共地处理：必须连接STM32与DRV8833的GND

四、核心控制原理

1. PWM调速原理

通过调节 占空比（高电平时间占比）控制电机电压平均值：

占空比0% → 电机停转
占空比50% → 半速运行
占空比100% → 全速运行

2. H桥工作原理

四个MOSFET组成H桥，通过不同导通组合实现：

输入组合	电机动作
AIN1=1, AIN2=0	正转
AIN1=0, AIN2=1	反转
AIN1=0, AIN2=0	刹车

–

五、软件编程实战

1. GPIO初始化（CubeMX配置）

// 配置PA0-PA3为推挽输出
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

2. PWM配置（以TIM2为例）

// 定时器初始化
TIM_HandleTypeDef htim2;
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 71;          // 72MHz/72=1MHz
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 999;            // 1MHz/1000=1kHz PWM
HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);

// PWM通道配置
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 500;              // 初始占空比50%
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);

3. 电机控制函数

void MotorA_SetSpeed(int speed) {
  // 限制PWM值在0-999之间
  speed = (speed > 999) ? 999 : (speed < 0) ? 0 : speed;
  
  // 设置方向
  if(speed >= 0) {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
  } else {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
    speed = -speed;
  }
  
  // 更新PWM值
  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, speed);
}