4.6 DRV8833 电机驱动模块

该模块相对于传统的 L298N 效率上提高很多,体积上也大幅度减少，在额定范围内，芯片基本不发热，当然也就显得更加娇贵,所以我们建议有一定动手能力的朋友使用,接线的时候务必细心细心再细心，注意正负极性。

DRV8833 电机驱动模块可直接替换 TB6612 驱动模块，管脚基本完全兼容。

4.6.1 模块来源

采购链接： DRV8833 直流电机驱动模块 驱动器驱动板 替代 TB6612FNG

资料下载：

4.6.2 规格参数

VM电机电压：<12V

VCC芯片电压：2.7~5.5V

输出电流：1A

控制方式：PWM

4.6.3 移植过程

我们的目标是在梁山派 GD32F470 上能够控制电机旋转速度的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。

4.6.3.1 查看资料

STBY 口接单片机的 IO 口，STBY 置 0 电机全部停止，置 1 才能工作。STBY 置 1 后通过 AIN1、AIN2、BIN1、BIN2 来控制正反转。

A 端真值表
AIN1	0	0	speed	1
AIN2	0	speed	0	1
	停止	正转	反转	停止

其中 A 端（AIN1 与 AIN2）只能控制 AO1 与 AO2 端。B 端（BIN1 与 BIN2）只能控制 BO1 与 BO2 端。因此是双路电机驱动。speed 为 PWM 控制的占空比，通过占空比控制电机速度。

4.6.3.2 引脚选择

DRV8833 控制电机速度的方式，是通过将 IN1 与 IN2 接入 PWM，直接通过调整 PWM 的占空比进行速度控制。因此要求 AIN1/AIN2/BIN1/BIN2 都要使用 PWM 功能。

这里将 STBY 接入 3.3V，让其一直为高电平，后续的电机停止控制通过 IN1 与 IN2 进行控制。

DRV8833	立创·梁山派
GND	GND
VM	接入外部电源（3.7V-10.8V）
AIN1	PA5
AIN2	PA7
BIN1	PA6
BIN2	PA3
STBY	3V3

4.6.3.3 移植至工程

移植步骤中的导入.c 和.h 文件与之前相同，只是将.c 和.h 文件更改为 bsp_drv8833.c 与 bsp_drv8833.h。见 2.2.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。

在文件 bsp_drv8833.c 中，编写如下代码。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: bsp_drv8833.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年04月19日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 开发板官网：www.lckfb.com
*********************************************************************************/
#include "bsp_drv8833.h"
#include "systick.h"

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：DRV8833_Init
 * 函 数 说 明：PWM配置
 * 函 数 形 参： pre定时器时钟预分频值    per周期
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：PWM频率=200 000 000 /( (pre+1) * (per+1) )
******************************************************************/
void DRV8833_Init(uint16_t pre,uint16_t per)
{
        timer_parameter_struct timere_initpara={0};                 // 定义定时器结构体
        timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara={0};                                //定时器比较输出结构体

        //定时器时钟
        rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN1_TIMER);                                // 开启定时器时钟
        rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN2_TIMER);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN1_TIMER);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN2_TIMER);
        //引脚时钟
        rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN1);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN2);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN1);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN2);

        rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);                // 配置定时器时钟

        /* 配置AIN1*/
        gpio_mode_set(PORT_AIN1,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN1);
        gpio_output_options_set(PORT_AIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN1);
        gpio_af_set(PORT_AIN1,AF_AIN1,GPIO_AIN1);
        /* 配置AIN2*/
        gpio_mode_set(PORT_AIN2,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN2);
        gpio_output_options_set(PORT_AIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN2);
        gpio_af_set(PORT_AIN2,AF_AIN2,GPIO_AIN2);

        /* 配置BIN1*/
        gpio_mode_set(PORT_BIN1,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN1);
        gpio_output_options_set(PORT_BIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN1);
        gpio_af_set(PORT_BIN1,AF_BIN1,GPIO_BIN1);
        /* 配置BIN2*/
        gpio_mode_set(PORT_BIN2,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN2);
        gpio_output_options_set(PORT_BIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN2);
        gpio_af_set(PORT_BIN2,AF_BIN2,GPIO_BIN2);

        /* 配置定时器参数 */
        timer_deinit(BSP_AIN1_TIMER);
        timer_deinit(BSP_AIN2_TIMER);
        timer_deinit(BSP_BIN1_TIMER);
        timer_deinit(BSP_BIN2_TIMER);

        // 复位定时器
        timere_initpara.prescaler = pre-1;      // 时钟预分频值
        timere_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE;              // 边缘对齐
        timere_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;    // 向上计数
        timere_initpara.period = per-1;                                              // 周期
        timere_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;            // 分频因子
        timere_initpara.repetitioncounter = 0;                  // 重复计数器 0-255

        timer_init(BSP_AIN1_TIMER,&timere_initpara);        // 初始化定时器
        timer_init(BSP_AIN2_TIMER,&timere_initpara);        // 初始化定时器
        timer_init(BSP_BIN1_TIMER,&timere_initpara);        // 初始化定时器
        timer_init(BSP_BIN2_TIMER,&timere_initpara);        // 初始化定时器

        /* 配置输出结构体 */
        timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;           // 有效电平的极性
        timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;                // 配置比较输出模式状态 也就是使能PWM输出到端口
        timer_ocintpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;        // 通道互补输出极性为高电平
        timer_ocintpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;            // 通道互补输出状态失能
        timer_ocintpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;        // 信道输出的空闲状态为低
        timer_ocintpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;// 信道互补输出的空闲状态为低

        /* 配置定时器输出功能 */
        timer_channel_output_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,&timer_ocintpara);
        timer_channel_output_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,&timer_ocintpara);
        timer_channel_output_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,&timer_ocintpara);
        timer_channel_output_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,&timer_ocintpara);

        /* 配置占空比 范围 0 ~ (per-1) */
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,0);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,0);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,0);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,0);

        timer_channel_output_mode_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                        // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                        // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                        // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                        // 配置定时器通道输出比较模式

        timer_channel_output_shadow_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  // 配置定时器通道输出影子寄存器

        /* 只有高级定时器使用 */
        timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_AIN1_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_AIN2_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_BIN1_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_BIN2_TIMER);

        timer_primary_output_config(BSP_AIN1_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_AIN2_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_BIN1_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_BIN2_TIMER, ENABLE);

         /* 使能定时器 */
        timer_enable(BSP_AIN1_TIMER);
    timer_enable(BSP_AIN2_TIMER);
    timer_enable(BSP_BIN1_TIMER);
    timer_enable(BSP_BIN2_TIMER);
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AO_Control
 * 函 数 说 明：A端口电机控制
 * 函 数 形 参：dir旋转方向 1正转0反转   speed旋转速度，范围（0 ~ per-1）
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void AO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed)
{
    if( dir == 1 )
    {
                //AO1输出
                timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL, 0 );
                //AO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL, speed );
    }
    else
    {
                //AO1输出
                timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL, speed );
                //AO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL, 0 );
    }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：B0_Control
 * 函 数 说 明：B端口电机控制
 * 函 数 形 参：dir旋转方向 1正转0反转   speed旋转速度，范围（0 ~ per-1）
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed)
{
    if( dir == 1 )
    {
                //BO1输出
                timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL, 0 );
                //BO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL, speed );
    }
    else
    {
                //BO1输出
                timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL, speed );
                //BO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL, 0 );
    }
}

/********************************************************************************
  * 文 件 名: main.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年04月19日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 开发板官网：www.lckfb.com
*********************************************************************************/

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_drv8833.h"

/************************************************
函数名称 ： main
功    能 ： 主函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
int main(void)
{
        int i = 0;
        nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);  // 优先级分组

    systick_config();                                                  // 滴答定时器初始化
        usart_gpio_config(9600U);                                          // 串口0初始化

        DRV8833_Init(10,8000);

    while(1)
        {
                i += 100;
        if( i > 8000 ) i = 0;

                AO_Control(0,i);//A端电机反转
                BO_Control(1,i);//B端电机正转
                delay_1ms(50);
    }
}

在文件 bsp_drv8833.h 中，编写如下代码。

#ifndef _BSP_DRV8833_H
#define _BSP_DRV8833_H

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"

#define RCU_AIN1                 RCU_GPIOA
#define PORT_AIN1                GPIOA
#define GPIO_AIN1                GPIO_PIN_5
#define AF_AIN1                  GPIO_AF_1

#define RCU_AIN2                 RCU_GPIOA
#define PORT_AIN2                GPIOA
#define GPIO_AIN2                GPIO_PIN_7
#define AF_AIN2                  GPIO_AF_2

#define RCU_BIN1                 RCU_GPIOA
#define PORT_BIN1                GPIOA
#define GPIO_BIN1                GPIO_PIN_6
#define AF_BIN1                  GPIO_AF_2

#define RCU_BIN2                 RCU_GPIOA
#define PORT_BIN2                GPIOA
#define GPIO_BIN2                GPIO_PIN_3
#define AF_BIN2                  GPIO_AF_1

#define RCU_AIN1_TIMER           RCU_TIMER1
#define BSP_AIN1_TIMER           TIMER1         // 定时器
#define BSP_AIN1_CHANNEL         TIMER_CH_0     // 定时器通道

#define RCU_AIN2_TIMER           RCU_TIMER2
#define BSP_AIN2_TIMER           TIMER2         // 定时器
#define BSP_AIN2_CHANNEL         TIMER_CH_1     // 定时器通道

#define RCU_BIN1_TIMER           RCU_TIMER2
#define BSP_BIN1_TIMER           TIMER2         // 定时器
#define BSP_BIN1_CHANNEL         TIMER_CH_0     // 定时器通道

#define RCU_BIN2_TIMER           RCU_TIMER1
#define BSP_BIN2_TIMER           TIMER1         // 定时器
#define BSP_BIN2_CHANNEL         TIMER_CH_3     // 定时器通道

#define AIN1_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_AIN1, GPIO_AIN1, X?SET:RESET)
#define AIN2_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_AIN2, GPIO_AIN2, X?SET:RESET)

#define BIN1_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_BIN1, GPIO_BIN1, X?SET:RESET)
#define BIN2_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_BIN2, GPIO_BIN2, X?SET:RESET)

void DRV8833_Init(uint16_t pre,uint16_t per);
void AO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed);
void BO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed);
#endif  /* BSP_DRV8833_H */

4.6.4 移植验证

在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: main.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年04月19日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 开发板官网：www.lckfb.com
*********************************************************************************/

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_drv8833.h"

/************************************************
函数名称 ： main
功    能 ： 主函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
int main(void)
{
        int i = 0;
        nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);  // 优先级分组

    systick_config();                                                  // 滴答定时器初始化
        usart_gpio_config(9600U);                                          // 串口0初始化

        DRV8833_Init(10,8000);

    while(1)
        {
                i += 100;
        if( i > 8000 ) i = 0;

                AO_Control(0,i);//A端电机反转
                BO_Control(1,i);//B端电机正转
                delay_1ms(50);
    }
}

移植现象：两个电机速度由慢变快的正反转。

移植成功示例，见文件 4.6.4-1 。

文件 4.6.4-1 移植成功示例

通过网盘分享的文件：立创·梁山派GD32F470ZGT6开发板【模块移植手册代码】

链接: https://pan.baidu.com/s/1pp44yjD1Dhh7U9iZ2a11IA 提取码: LCKF