4.5 TB6612 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。
4.5.1 模块来源
采购链接： TB6612FNG 电机驱动模块 小体积高性能超 L298N 自平衡驱动小车模块
资料下载链接：
4.5.2 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
4.5.3 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。
4.5.3.1 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 | 1 | 1 |
| AIN2 | 0 | 1 | 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。
4.5.3.2 引脚选择
PWMA 为控制 A 端电机速度的引脚，通过 PWM 的占空比大小控制电机速度。这里选择 PA5，其有复用功能 TIMER1_CH0，意为定时器 1 的 PWM 通道 0。
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。
| TB6612 | 立创·梁山派 |
|---|---|
| GND | GND |
| VCC | 5V |
| VM | 接入外部电源（3.7V-12V） |
| PWMA | PA5 |
| AIN1 | PC1 |
| AIN2 | PC2 |
| STBY | 3V3 |
4.5.3.3 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_tb6612.c 与 bsp_tb6612.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_tb6612.c 中，编写如下代码。
c
/********************************************************************************
* 文 件 名: bsp_tb6612.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_tb6612.h"
#include "systick.h"
/************************************************
函数名称 ： TB6612_Init
功 能 ： TB6612的配置
参 数 ： pre定时器时钟预分频值 per周期
返 回 值 ： 无
作 者 ： LC PWM频率=200 000 000 /( (pre+1) * (per+1) )
*************************************************/
void TB6612_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_PWMA_TIMER); // 开启定时器时钟
rcu_periph_clock_enable(RCU_PWMB_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PWMA*/
gpio_mode_set(PORT_PWMA,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PWMA);
gpio_output_options_set(PORT_PWMA,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PWMA);
gpio_af_set(PORT_PWMA,AF_PWMA,GPIO_PWMA);
/* 配置PWMB*/
gpio_mode_set(PORT_PWMB,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PWMB);
gpio_output_options_set(PORT_PWMB,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PWMB);
gpio_af_set(PORT_PWMB,AF_PWMB,GPIO_PWMB);
/* 配置AIN1*/
gpio_mode_set(PORT_AIN1,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN1);
gpio_output_options_set(PORT_AIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN1);
/* 配置AIN2*/
gpio_mode_set(PORT_AIN2,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN2);
gpio_output_options_set(PORT_AIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN2);
/* 配置BIN1*/
gpio_mode_set(PORT_BIN1,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN1);
gpio_output_options_set(PORT_BIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN1);
/* 配置BIN2*/
gpio_mode_set(PORT_BIN2,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN2);
gpio_output_options_set(PORT_BIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN2);
/* 配置定时器参数 */
timer_deinit(BSP_PWMA_TIMER);
timer_deinit(BSP_PWMB_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_PWMA_TIMER,&timere_initpara); // 初始化定时器
timer_init(BSP_PWMB_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_PWMA_TIMER,BSP_PWMA_CHANNEL,&timer_ocintpara);
timer_channel_output_config(BSP_PWMB_TIMER,BSP_PWMB_CHANNEL,&timer_ocintpara);
/* 配置占空比 范围 0 ~ (per-1) */
timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWMA_TIMER,BSP_PWMA_CHANNEL,0);
timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWMB_TIMER,BSP_PWMB_CHANNEL,0);
timer_channel_output_mode_config(BSP_PWMA_TIMER,BSP_PWMA_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0); // 配置定时器通道输出比较模式
timer_channel_output_mode_config(BSP_PWMB_TIMER,BSP_PWMB_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0); // 配置定时器通道输出比较模式
timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWMA_TIMER,BSP_PWMA_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_PWMB_TIMER,BSP_PWMB_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_PWMA_TIMER);
timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWMB_TIMER);
timer_primary_output_config(BSP_PWMA_TIMER, ENABLE);
timer_primary_output_config(BSP_PWMB_TIMER, ENABLE);
/* 使能定时器 */
timer_enable(BSP_PWMA_TIMER);
timer_enable(BSP_PWMB_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 )
{
AIN1_OUT(0);
AIN2_OUT(1);
}
else
{
AIN1_OUT(1);
AIN2_OUT(0);
}
timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWMA_TIMER,BSP_PWMA_CHANNEL, speed );
}
/******************************************************************
* 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 )
{
BIN1_OUT(0);
BIN2_OUT(1);
}
else
{
BIN1_OUT(1);
BIN2_OUT(0);
}
timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWMB_TIMER,BSP_PWMB_CHANNEL, speed );
}1
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在文件 bsp_tb6612.h 中，编写如下代码。
cpp
#ifndef _BSP_TB6612_H
#define _BSP_TB6612_H
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#define RCU_AIN1 RCU_GPIOC
#define PORT_AIN1 GPIOC
#define GPIO_AIN1 GPIO_PIN_1
#define RCU_AIN2 RCU_GPIOC
#define PORT_AIN2 GPIOC
#define GPIO_AIN2 GPIO_PIN_2
#define RCU_BIN1 RCU_GPIOC
#define PORT_BIN1 GPIOC
#define GPIO_BIN1 GPIO_PIN_3
#define RCU_BIN2 RCU_GPIOF
#define PORT_BIN2 GPIOF
#define GPIO_BIN2 GPIO_PIN_8
#define RCU_PWMA RCU_GPIOA
#define PORT_PWMA GPIOA
#define GPIO_PWMA GPIO_PIN_5
#define AF_PWMA GPIO_AF_1
#define RCU_PWMA_TIMER RCU_TIMER1
#define BSP_PWMA_TIMER TIMER1 // 定时器
#define BSP_PWMA_CHANNEL TIMER_CH_0 // 定时器通道
#define RCU_PWMB RCU_GPIOA
#define PORT_PWMB GPIOA
#define GPIO_PWMB GPIO_PIN_6
#define AF_PWMB GPIO_AF_2
#define RCU_PWMB_TIMER RCU_TIMER2
#define BSP_PWMB_TIMER TIMER2 // 定时器
#define BSP_PWMB_CHANNEL TIMER_CH_1 // 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 TB6612_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_TB6612_H */1
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4.5.4 移植验证
在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。
c
/********************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2022年04月12日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_tb6612.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
TB6612_Init(10,8000);
while(1)
{
i += 100;
if( i > 8000 ) i = 0;
AO_Control(0,i);//A端电机反转
delay_1ms(50);
}
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移植现象：电机速度由慢变快的正反转。
移植成功示例，见文件 4.5.4-1 。
文件 4.5.4-1 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