【正文】 1或模式 2)下， TIMx_CNT和 TIMx_CCRx 始終在進行比較，依據(jù)計數(shù)器的計數(shù)方向以確定是否符合TIMx_CCRx≤ TIMx_CNT 或者 TIMx_CNT≤ TIMx_CCRx。 OCx 的極性可 以通過軟件在 TIMx_CCER 寄存器中的 CCxP 位設(shè)置，它可以設(shè)置為高電平有效或低電平有效。使用 PWM 模式，必須通過設(shè)置 TIMx_CCMRx 寄存器的 OCxPE 位使能相應(yīng)的預(yù)裝載寄存器，最后還要設(shè)置 TIMx_CR1 寄存器的 ARPE 位， (在向上計畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 數(shù)或中心對稱模式中 )使能自動重裝載的預(yù)裝載寄存器。 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）模式可以產(chǎn)生一個由 TIMx_ARR 寄存器確定頻率、由TIMx_CCRx 寄存器確定占空比的信號。 定時器工作模式有計數(shù)器模式、輸入捕獲模式、 PWM 輸入模式、強制輸出模式、 PWM 模式等，根據(jù)設(shè)計要求，定時器應(yīng)配置成 PWM模式生成不同占空比的 PWM波。預(yù)分頻寄存器用于設(shè)定計數(shù)器的時鐘頻率；自動裝載寄存器 的內(nèi)容是預(yù)先裝載的，其內(nèi)容被永久的保存在影子寄存器，或每次更新事件 UEA 發(fā)生時傳送到影子寄存器；當(dāng)計數(shù)器達到溢出條件且當(dāng) TIMx_CR1寄存器中的 UDIS 位為 0 時，產(chǎn)生更新事件。此計數(shù)器時鐘由預(yù)分頻器分頻得到。 對通用定時器 TIMx 功能簡要描述如下 [7]： 時基單元可編程通用定時器的主要部分是一個 16 位計數(shù)器和與其相關(guān)的自動裝載寄存器。 6. 支持針對定位的增量 (正交 )編碼器和霍爾傳感器電路。 4. 使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路。 2. 16位可編程 (可以實時修改 )預(yù)分頻器，計數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為 1～65536之間的任意數(shù)值。下面簡要介紹通用定時器的特性及功能。 STM32F103主控芯片的 8個定時器中，高級控制定時器 TIM1和 TIM8及 4個通用定時器均可生成 PWM波。通過對定時器預(yù)分頻器和 RCC時鐘控制器預(yù)分頻器的編程，可將脈沖長度和波 形周期在幾個微秒到幾個毫秒間進行調(diào)整。其中基本定時器可以為通用定時器提供時間基準(zhǔn)，特別地可以為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)提供時鐘，實際上，它們在芯片內(nèi)部直接連接到 DAC并通過觸發(fā)輸出直接驅(qū)動 DAC。 TIMx 定時器介紹 STM32F10x系列處理器內(nèi)部有 8個定時器，其中 TIM1和 TIM8為高級控制 定時器， TIM TIM TIM4和 TIM5為 4個獨立的通用定時器， TIM6和 TIM7為基本定時器。在本設(shè)計中電機調(diào)速通過定時器的 PWM 功能實現(xiàn)。 5. 含有豐富的通信接口：三個 USART 異步串行通信接口、兩個 I2C 接口、兩個 SPI 接口、一個 CAN 接口和一個 USB 接口，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信提供了保證。 4. 調(diào)試模式：支持標(biāo)準(zhǔn)的 20 腳 JTAG 仿真調(diào)試以及針對 Cortex M3 內(nèi)核的串行單線調(diào)試（ SWD）功能。 DMA 控制器支持環(huán)形緩沖區(qū)的管理，避免了控制器傳輸?shù)竭_緩沖區(qū)結(jié)尾時所產(chǎn)生的中斷。 3. 靈活的 7路通用 DMA 可以管理存儲器到存儲器、設(shè)備到存儲器和存儲器到設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，無須 CPU 任何干預(yù)。每個端口都可以由軟件配置成輸出（推挽或開畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 漏）、輸入（帶或不帶上拉或下拉）或其它的 外設(shè)功能口。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 STM32 處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點 STM32F103 系列微處理器是首款基于 ARMv7M 體系結(jié)構(gòu)的 32 位標(biāo)準(zhǔn) RISC （精簡指令集）處理器，提供很高的代碼效率，在通常 8 位和 16 位系統(tǒng)的存儲空間上發(fā)揮了 ARM 內(nèi)核的高性能。因為在 STM32 全系列產(chǎn)品中，既有適合僅需少量的存儲空間和引腳，也有滿足需要更多的存儲空間和引腳；既有適于高性能應(yīng)用的，又有滿足低功耗要求的；既有適合低成本簡單應(yīng)用，也有滿足高端復(fù)雜應(yīng)用的。 STM32 全系列處理器擁有的腳對腳、外設(shè)及軟件的高度兼容性，這給其應(yīng)用帶來全方位的靈活性，可以在不必修改原始框架及軟件的條件下，將應(yīng)用升級到需要更多的存儲空間，或精簡到使用更少的存儲空間，或改用不同的封裝規(guī)格。增強型系列產(chǎn)品則將 32 位 MCU 的性能和功效引向一個新的級別。這兩個系列的產(chǎn)品擁有相同的片內(nèi) Flash 選項，在軟件和引腳封裝方面是兼容 [3]。 STM32 處理器的分類 STM32 系列處理器目前分為 2 個系列。半導(dǎo)體制造廠商意法半導(dǎo)體 ST 公司是 ARM 公司 CortexM3 內(nèi)核開發(fā)項目一個主要合作方， 2020 年 6 月11日 ST 公司率先推出了基于 CortexM3內(nèi)核的 STM32 系列 MCU。 CortexM3 是首款基于 ARMv7M體系結(jié)構(gòu)的 32 位標(biāo)準(zhǔn)處理器，具有低功耗、少門數(shù)、短中斷延遲、低調(diào)試成本等眾多優(yōu)點。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第 1 章 緒論 STM32 芯片介紹 2020 年 ARM 公司推出了基于 ARMv7 架構(gòu)的 Cortex 系列的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，以滿足各種技術(shù)的不同性能要求，包含 A、 R、 M 三個分工明確的系列 [1]。 基于此，本文提出了一個比較合理的智能小車系統(tǒng)設(shè)計方案。作為先進的 32 位通用微控制器的領(lǐng)跑者， STM32 以其出眾的性能、豐富且靈活的外設(shè)、很高的性價比以及令人意外的功耗水準(zhǔn)，使其自面世以來得到眾多設(shè)計者的青睞，眾多行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者紛紛選用 STM32 作為新一代產(chǎn)品的平臺。它主要針對 MCU 領(lǐng)域，在存儲系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、調(diào)試接口等方面做了較大的改進，有別于過去的ARM7 處理器； CortexM3 具有高性能、低功耗、極低成本、穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，非常適合汽車電子、工業(yè)控制系統(tǒng)、醫(yī)療器械、玩具等領(lǐng)域。單片機作為控制系統(tǒng)的微處理器，在數(shù)據(jù)處理和代碼存儲等方面都已 經(jīng)無法滿足系統(tǒng)的要求， ARM 微處理器資源豐富，具有良好的通用性。因此，對智能小車的研究具有重要的實際意義。 tentacles sensor module plete the car’s simple obstacleavoidance function. Based on Hardware design, the paper puts forward a software design scheme to realize the motor controlling, LCD display function , the car’s simple trace and obstacle avoidance function. Then the control code is written on IAR EWARM which is an IDE of STM32F103. KEY WORDS: PWM, STM32F103, motor, sensor 畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 前 言 ............................................................... 1 第 1 章 緒論 ......................................................... 2 STM32 芯片介紹 .............................................. 2 STM32 處理器的分類 .................................... 2 STM32 處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點 .......................... 3 TIMx 定時器介紹 ....................................... 4 小車及其驅(qū)動器介紹 .......................................... 6 小車結(jié)構(gòu)及功能簡介 .................................... 6 電機驅(qū)動電路簡介 ...................................... 7 第 2 章 小車控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ......................................... 9 系統(tǒng)功能實現(xiàn)及需求分析 ...................................... 9 主要電路設(shè)計 ............................................... 10 STM32F103 及外圍電路設(shè)計 ............................. 10 電源電路設(shè)計 ......................................... 12 電機驅(qū)動電路設(shè)計 ..................................... 12 液晶顯示電路設(shè)計 ....................