??????? 這次項目的講解分為4各部分，分別是簡介(1/4)、基礎知識(2/4)、程序開發(3/4)和聯合調試(4/4)，這一次內容屬于程序開發(3/4)，可以對應文章標題（↑）快速定位目前處于哪一講解環節。

程序我們分兩個部分，一個是上位機基于Qt的軟件界面開發，一個是下位機基于Keil的嵌入式開發。

一、Qt開發的上位機

1. 軟件界面

? ? ? ?由于這次項目是針對自己的工作內容，所以就沒有做什么設計，并且也是用來測試的，直接擺了一堆按鈕能用就行，如圖1.1.1：

??圖 1.1.1 Qt設計的界面

? ? ? ?我們根據界面的內容來逐步講解有些什么功能需要實現：

? ? ? ?1. 首先就是通信方式，由于上下位機通訊用的USB CDC協議，根據STM32官方例程的說明，采用的是模擬串口通信的方式，因此我們在Qt中使用QSerialPort即可。同時電腦上可能會有多個串口源，這里添加了一個QComboBox的下拉選擇列表用于選擇我們需要的串口；

? ? ? ?2. 由于電機比較多，把每個電機的控制單獨列一個顯得不太優雅，于是我把他們放在了一個列表里進行選擇；

? ? ? ?3. 可以看到這里只提供了兩個簡單的前進、后退和1千步、1萬步的選擇，因此自定義輸入步長也很重要，這里用了個QLineEdit來輸入數據，配合QIntValidator使用戶只能輸入數字；

? ? ? ?4. 步進和后退就不用說了，定點是基于導軌上的限位反饋來實現的；

? ? ? ?5. 探測是6條導軌上的限位反饋，沒有限位時為綠色o圖片，限位時為紅色x圖片，這里用的QLabel加載的圖片；

? ? ? ?6. 進度為電機運動的百分比，用了官方提供的QProgressBar控件；

? ? ? ?7. 緊急停止按鈕顧名思義，用于停止電機運轉。

? ? ? ?根據我的設想，上下位機之間之用于狀態和控制信息，電機的各類計算和驅動全由下位機完成，未來如果有需要也可以添加SPI或I2C協議的液晶或墨水屏實現脫離上位機的離線控制。

2. 代碼分析

? ? ? ?代碼部分我根據不同組件分開說，每個組件官方文檔和案例內都有較好的說明和舉例，這里我就只說我自己的實現部分：

（1）QserialPort

???????先說最重要的串口通信QSerialPort，串口通信有一些固定的參數，一般來說如果沒有特別嚴格數據正確性需求 并且 短距離（小于50cm） 以及 沒額外電磁干擾的情況下可以用最簡單的設置方式：

QSerialPort* m_serialPort; m_serialPort = new QSerialPort(this);m_serialPort->setPortName(cbb_selectCom->currentText()); //當前選擇的串口名字 m_serialPort->setBaudRate(10000000,QSerialPort::AllDirections); //設置波特率和讀寫方向 m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8); //數據位為8位 m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); //無校驗位 m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); //一位停止位 m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); //無流控制

? ? ? ?這里有一個 cbb_selectCom->currentText() 這個參數，初始化來源于下面的代碼：

QComboBox* cbb_selectCom; cbb_selectCom = ui->cbb_selectCom;cbb_selectCom->clear(); QStringList m_portNameList = getPortNameList(); cbb_selectCom->addItems(m_portNameList);

? ? ? ?其中 ui->cbb_selectCom 指代的是在.ui文件中的控件，通過 getPortNameList() 函數來獲取端口名稱列表，返回參數類型為QStringList，函數如下：

QStringList MainWindow::getPortNameList() {QStringList m_serialPortName;foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts()){m_serialPortName << info.portName();qDebug()<<"serialPortName:"<<info.portName();}return m_serialPortName; }

? ? ? ?這里用了?QStringList 自帶的<<符號重定義(重載)，?m_serialPortName << info.portName() 用于快速添加新的端口名稱到 m_serialPortName 這個?QStringList 中，通過 foreach 的方式來遍歷現在可用的端口，最終返回參數到 m_portNameList 并加載到 cbb_selectCom 用于界面顯示和選擇，選擇好后就可以打開端口，方式如下：

bool MainWindow::openSerialPort() {if(m_serialPort->isOpen()){m_serialPort->clear();m_serialPort->close();}m_serialPort->setPortName(cbb_selectCom->currentText()); //當前選擇的串口名字m_serialPort->setBaudRate(10000000,QSerialPort::AllDirections); //設置波特率和讀寫方向m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8); //數據位為8位m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); //無校驗位m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); //一位停止位m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); //無流控制if(m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite))//用ReadWrite 的模式嘗試打開串口{connect(m_serialPort, &QSerialPort::readyRead, this, &MainWindow::readData);connect(m_serialPort, &QSerialPort::errorOccurred, this, &MainWindow::handleError);enablePushButton();showStatusMessage(tr("Connect to %1").arg(cbb_selectCom->currentText()));}else{QMessageBox::critical(this, tr("錯誤"), m_serialPort->errorString());showStatusMessage(tr("Open COM failed"));return false;}return true; }

? ? ? ?代碼最開始先是判斷端口是否已打開，如果打開了就先關閉再配置參數，隨后獲取當前可用的端口并通過 ReadWrite 模式進行端口初始化：成功就進行信號槽鏈接，并使能界面所有按鈕并顯示信息到用戶界面的狀態欄，最后返回成功參數；失敗就彈出錯誤提示窗口并返回失敗參數。這里也碼一下相關的函數：

void MainWindow::writeData(const QByteArray &data) {// 串口開啟檢測if(defSwitch_Off == isConnect) return;// 發送數據m_serialPort->write(data); } void MainWindow::readData() {// 讀取數據const QByteArray data = m_serialPort->readAll();// 數據完整性檢測if(0 == data.count())return ;// 打印原生數據//qDebug() << "read Line: " << data;// 打印16進制數據QString ret;for(int i = 0; i < data.count(); ++i)ret.append( QObject::tr("%1,").arg((quint8)data.at(i),2,16,QLatin1Char('0')));//qDebug() << "read data: " << ret;// 其他業務邏輯} void MainWindow::handleError(QSerialPort::SerialPortError error) {if (error == QSerialPort::ResourceError) {//QMessageBox::critical(this, tr("通信錯誤"), m_serialPort->errorString());qDebug() << "Serial port fault: " << m_serialPort->errorString();showStatusMessage(tr("Serial port critical fault"));closeSerialPort();} } void MainWindow::enablePushButton() {pb_inputRun_back->setEnabled(true);pb_inputRun_fore->setEnabled(true);// 其他按鈕同理 }void MainWindow::disablePushButton() {pb_inputRun_back->setEnabled(false);pb_inputRun_fore->setEnabled(false);// 其他按鈕同理 } // 提示信息 void MainWindow::showStatusMessage(const QString &message) {m_statusBar->showMessage(message, 3000); // 單位為 msqDebug() << message;//QApplication::processEvents(); //用于處理信息 }

???????上面的所有控件都是經過初始化的，相比直接調用ui，這種方式更容易尋找和定位以及修改。

（2）界面初始化

???????再說說界面上的按鈕和對應的信號槽初始化

void MainWindow::uiInit() {// 窗體設計setWindowTitle(tr("電機控制程序 Powered by OolongLemon (Ver 1.0)"));//setFixedSize( this->width (),this->height ()); // 固定窗口大小//setWindowFlags(Qt::WindowCloseButtonHint | Qt::MSWindowsFixedSizeDialogHint);//只保留關閉按鈕、窗口大小鎖定setWindowFlags(Qt::Dialog); // 窗體沒有最大化最小化按鈕setWindowIcon(QIcon(":/new/logo/logo.ico")); // 設置任務欄和窗口圖標// 狀態欄初始化m_statusBar = ui->statusBar;Label_statusBar = new QLabel(this);m_statusBar->addPermanentWidget(Label_statusBar);m_statusBar->setStyleSheet(QString("QStatusBar::item{border: 0px}"));// 串口選擇cbb_selectCom = ui->cbb_selectCom;pb_freshCom = ui->pb_freshCom;pb_connectCom = ui->pb_connectCom;//電機選擇cbb_selectMot = ui->cbb_selectMot;pb_selectMot = ui->pb_selectMot;// 輸入運動le_inputRun = ui->le_inputRun;pb_inputRun_back = ui->pb_inputRun_back;pb_inputRun_fore = ui->pb_inputRun_fore;// 步進pb_runFore_1 = ui->pb_runFore_1;pb_runFore_2 = ui->pb_runFore_2;// 后退pb_runBack_1 = ui->pb_runBack_1;pb_runBack_2 = ui->pb_runBack_2;// 定點pb_setPoint_1 = ui->pb_setPoint_1;pb_setPoint_2 = ui->pb_setPoint_2;// 探測label_pic_L1d = ui->label_pic_L1d;// 其他同理// 進度probar_1 = ui->probar_1;// 其他同理// 緊急停止pb_emerStop = ui->pb_emerStop;disablePushButton(); }void MainWindow::uiConnect() {connect(ui->pb_freshCom, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_freshCom()));connect(ui->pb_connectCom, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_connectCom()));connect(ui->pb_selectMot, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_selectMot()));connect(ui->pb_inputRun_back, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_inputRun_back()));connect(ui->pb_inputRun_fore, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_inputRun_fore()));connect(ui->pb_runFore_1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_runFore_1()));connect(ui->pb_runFore_2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_runFore_2()));connect(ui->pb_runBack_1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_runBack_1()));connect(ui->pb_runBack_2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_runBack_2()));connect(ui->pb_setPoint_1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_setPoint_1()));connect(ui->pb_setPoint_2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_setPoint_2()));connect(ui->pb_emerStop, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_emerStop())); }void MainWindow::moduInit() {// 設置輸入框QIntValidator *pIntVld = new QIntValidator(this);le_inputRun->setValidator(pIntVld); // 輸入過濾器，只接受整形(int)數字le_inputRun->setText("50"); // 初始化顯示 50// 建立串口m_serialPort = new QSerialPort(this);// 添加顯示cbb_selectCom->clear();m_portNameList = getPortNameList();cbb_selectCom->addItems(m_portNameList);// 選擇電機cbb_selectMot->clear();m_motorNameList << "Motor 0" << "Motor 1" << "Motor 2" << \"Motor 3" << "Motor 4" << "Motor 5"<< \"Motor 6" << "Motor 7" ;cbb_selectMot->addItems(m_motorNameList);// 全局電機選擇初始化global_motor = 0;cbb_selectMot->setCurrentIndex(global_motor); }

? ? ? ?這里的 信號槽我用了老版本的信號槽函數聲明：（建議用新版本，我是懶得改了）

connect(ui->pb_freshCom, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slots_pb_freshCom()));

???????新版本為：

connect(ui->pb_freshCom, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::slots_pb_freshCom);

? ? ? ?窗體的控制函數還挺多，建議可以看看其他博文多了解一下，其中：

setWindowIcon(QIcon(":/new/logo/logo.ico")); // 設置任務欄和窗口圖標

? ? ? ?這個函數用于設置軟件運行時窗體的圖標，QIcon的路徑是自行添加的，方法如下：

? ? ? ?首先要有一個.ico或圖像的文件將其放在工程目錄下任意位置，然后：

????????在項目列表根節點這里單擊右鍵，選擇" Add New...?"

? ? ? ? 隨后打開下面的界面選擇 Qt -> Qt Resource File 然后確定

????????隨后填寫好資源文件的名字后一路確定，可以看到主目錄下多了個 Resources 文件夾以及剛才新建的.qrc文件

? ? ? ? 如果文件關閉了，就在.qrc文件上右鍵選擇 " Open in Editor?"

? ? ? ? 打開后就是如下的界面

????????這里有兩個文件夾是我先前創建的，創建新的文件夾就點 " Add Prefix?"，隨后點 " Add Files " 瀏覽本地文件并選擇圖標文件，隨后在新添加的文件處單擊右鍵選擇 " 復制資源路徑到剪貼板?"，可以快速創建文件的引用鏈接，隨后將鏈接粘在下面的雙引號里就可以了。

setWindowIcon(QIcon("粘在這里"));

? ? ? ?這個 resource 文件存在的目的：1是為了方便管理資源分類，2是用于將資源本地目錄替換為qt內部目錄。所有的資源都是引用的本地資源而不是復制本地資源到 Qt 內，本地資源刪了 Qt 無法引用是會報錯的。當然這個 resource 文件還能拿來引用文本、圖片、音頻、視頻、網頁等內容，有需要的可以自己去探索一下使用方法。

???????其他代碼里面還有一個比較重要的內容：

m_statusBar->setStyleSheet(QString("QStatusBar::item{border: 0px}"));

? ? ? ? 這里用到了代碼版本的ui界面控件初始化，也可以直接在ui界面內對控件右鍵選擇 " 改變樣式表... " 來進行一些特殊配置。

? ? ? ?除了界面，還有按鈕的信號槽函數，這里主要貼三個按鈕的實現：

void MainWindow::slots_pb_freshCom() {cbb_selectCom->clear();m_portNameList = getPortNameList();cbb_selectCom->addItems(m_portNameList); }void MainWindow::slots_pb_connectCom() {if(false == isConnect) // 還未連接{if(true == openSerialPort()) // 是否連接成功{isConnect = defSwitch_On;pb_connectCom->setText(tr("斷開"));t_askSTM->start(); // 啟動聞訊定時器}}else // true == isConnect 已連接{closeSerialPort();} }void MainWindow::closeSerialPort() {disablePushButton();if (m_serialPort->isOpen())m_serialPort->close();pb_connectCom->setText(tr("連接"));isConnect = defSwitch_Off;// 其他業務邏輯showStatusMessage("Disconnected"); }void MainWindow::slots_pb_selectMot() {QString mot_select = cbb_selectMot->currentText();for(uint8_t i = 0; i < 8; i++){if(mot_select == m_motorNameList[i])global_motor = i;}showStatusMessage( tr("Selecte %1").arg(mot_select) );qDebug() << "selected: " << mot_select << " with motor_" << QString::number(global_motor); }

? ? ? ?這里下面這句用處比較多

pb_connectCom->setText(tr("斷開"));

? ? ? ?Qt很多控件都可以顯示文字，用代碼設置文字的方式就是 控件->setText(QString text)，tr 為Qt自帶的多語言自動機器翻譯函數。

（3）上下位機通信及協議

? ? ? ?為了簡單方便的傳遞信息和獲得信息反饋，這個版本自擬了一個通信協議（后續的版本我已經改成G代碼和M代碼的格式只做控制不做反饋）。

???????首先是上位機發給下位機的協議：

編號	代碼	作用
0	0x13	信息起始位
1	0x??	電機狀態改變選擇位
2	0x??	運動方向位
3	0x??	端點前進位
4	0xAB or 0xFF	緊急停止位
5	(1|3)&(2|4)	校驗位
6	0xbc	暫時還沒啥用，留著
7	0x14	信息中斷位

? ? ? ?編號0和編號7為固定的參數（編號7的位置不固定）；編號4為緊急停止位，緊急停止為0xFF，其余時候為0xAB；編號5的校驗位為1、2、3、4編號位的或和與操作；編號1、2和3都是 8 bit 的char型數據，每個 bit 剛好對應1個電機，當上位機沒有指令需要發給下位機時，編號1為0x00，僅作為心跳包用于檢測下位機是否離線；當需要改變某個電機的狀態時（比如前進后退、前往端點等），對應電機的bit位就置1，同時填寫編號2對應 bit 位用于確定運動方向（例如：0前進，1后退）；如果是前往端點，則同時填寫1、2和3的對應 bit 位，如果是前進后退，則在編號6后另附4個參數（信息中斷位順移），3個參數用于組成24bit的步長，1個參數用于校驗這3個參數，多個電機同時運行時根據電機編號排布參數。

? ? ? ?下位機發給上位機的協議，類似但不完全一樣：

編號	代碼	作用
0	0x11	信息起始位
1	0x??	電機運轉位
2	0x??	運動方向位
3	0x??	電機選擇位
4	0x??	行程極限位
5	(1|3)&(2|4)	校驗位
6	0x12	信息中斷位

???????編號0和編號6為固定的參數（編號6的位置不固定）；編號5的校驗位為1、2、3、4編號位的或和與操作；編號1和2組成電機運轉狀態及方向的信息反饋參數，如果編號1有運轉位為1（電機在運行），則在編號5后會添加電機運轉參數，從0~100代表電機運轉的完成百分比，這個參數同步更新到QProgressBar；編號3和4組成導軌行程限位反饋參數，如果有限位信息觸發，則將 label_pic_L1d 這些ui組件的圖片更換，顯示限位情況。

? ? ? ?界面設置代碼如下：

void MainWindow::setPercentage(uint8_t proID, uint8_t num) {if(0 == proID) probar_1->setValue(num);else if(1 == proID) probar_2->setValue(num);else if(2 == proID) probar_3->setValue(num);else if(3 == proID) probar_4->setValue(num);else if(4 == proID) probar_5->setValue(num);else if(5 == proID) probar_6->setValue(num); }void MainWindow::setPicture(uint8_t picID, bool state) {// 重復檢測if(state == motor_isDetectStateChange[picID])return ;elsemotor_isDetectStateChange[picID] = state;QString image_path;if(motor_detect_warning == state)image_path = ":/new/label/warning_32.png";elseimage_path = ":/new/label/ok_32.png";if(motor_L1y == picID)play_image(label_pic_L1y, image_path);else if(motor_L1d == picID)play_image(label_pic_L1d, image_path);else if(motor_L2y == picID)play_image(label_pic_L2y, image_path);else if(motor_L2d == picID)play_image(label_pic_L2d, image_path);else if(motor_L3y == picID)play_image(label_pic_L3y, image_path);else if(motor_L3d == picID)play_image(label_pic_L3d, image_path);else if(motor_L4y == picID)play_image(label_pic_L4y, image_path);else if(motor_L4d == picID)play_image(label_pic_L4d, image_path);else if(motor_L5y == picID)play_image(label_pic_L5y, image_path);else if(motor_L5d == picID)play_image(label_pic_L5d, image_path);else if(motor_L6y == picID)play_image(label_pic_L6y, image_path);else if(motor_L6d == picID)play_image(label_pic_L6d, image_path); }// 用于顯示照片 void MainWindow::play_image(QLabel *lab, QString image_path) {QPixmap *pixmap = new QPixmap(image_path);pixmap->scaled(lab->size(), Qt::KeepAspectRatio);//lab->setScaledContents(true); // 已在ui中設置lab->setPixmap(*pixmap);lab->show(); }

? ? ? ?上位機發給下位機的界面控制和信息編碼代碼：

void MainWindow::slots_pb_inputRun_back() {uint32_t step = abs(le_inputRun->text().toInt());QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_backward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_inputRun_fore() {uint32_t step = abs(le_inputRun->text().toInt());QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_foreward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_runFore_1() {uint32_t step = 1;QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_foreward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_runFore_2() {uint32_t step = 10;QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_foreward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_runBack_1() {uint32_t step = 1;QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_backward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_runBack_2() {uint32_t step = 10;QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_backward, \step,0,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_setPoint_1() {QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_backward, \0,true,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_setPoint_2() {QByteArray inst = run_setup(global_motor,motor_foreward, \0,true,0,0);writeData(inst); }void MainWindow::slots_pb_emerStop() {QByteArray inst = run_setup(0,0,0,0,true,0);writeData(inst); }void MainWindow::control_run(unsigned int mt_id, bool dir, \unsigned int step, bool point, \bool emer_stop) {QByteArray inst = run_setup(mt_id,dir,step,point,emer_stop,0);writeData(inst); // 發送信息 }QByteArray MainWindow::run_setup(unsigned int mt_id, bool dir, \unsigned int step, bool point, \bool emer_stop, bool tim) {QByteArray inst;// 輪詢if(true == tim){inst.resize(7);inst[0] = 0x13;inst[1] = 0x00;inst[2] = 0x00;inst[3] = 0x00;inst[4] = (char)0xab;inst[5] = (inst[1]|inst[3])&(inst[2]|inst[4]);inst[6] = 0x14;}// 緊急停止else if(true == emer_stop){inst.resize(7);inst[0] = 0x13;inst[1] = 0x00;inst[2] = 0x00;inst[3] = 0x00;inst[4] = (char)0xff;inst[5] = (inst[1]|inst[3])&(inst[2]|inst[4]);inst[6] = 0x14;}// 前往端點else if(true == point){inst.resize(7);inst[0] = 0x13;inst[1] = 0x01<<mt_id;if(motor_foreward == dir)inst[2] = 0x01<<mt_id;elseinst[2] = 0x00;inst[3] = 0x01<<mt_id;inst[4] = (char)0xab;inst[5] = (inst[1]|inst[3])&(inst[2]|inst[4]);inst[6] = 0x14;}// 普通運動else{inst.resize(12);// 前標志位inst[0] = 0x13;// 是否運動//EnterCriticalSection(&m_hConMotorMux[mt_id]); // 進入線程鎖motor_isRun[mt_id] = 1;inst[1] = 0x01<<mt_id;// 運動方向if(motor_foreward == dir)inst[2] = 0x01<<mt_id;elseinst[2] = 0x00;// 是否前往端點inst[3] = 0x00;// 緊急停止0xff 其余0xabinst[4] = (char)0xab;// 校驗位inst[5] = (inst[1]|inst[3])&(inst[2]|inst[4]);// 待定0xbc (以后用于設定速度加速度)inst[6] = (char)0xbc;// 步進長度inst[7] = ((step&0xFF0000)>>16)&0xFF;inst[8] = ((step&0x00FF00)>>8 )&0xFF;inst[9] = ((step&0x0000FF) )&0xFF;// 校驗位inst[10] = (inst[6]|inst[8])&(inst[7]|inst[9]);// 后標志位inst[11] = 0x14;}return inst; }

? ? ? ?這里只是簡單的實現了單信息控制1個電機驅動的信息發送，有興趣的可以自己擴充為單信息多電機驅動。

????????下位機發給上位機的信息解碼和界面控制代碼：

void MainWindow::readData() {const QByteArray data = m_serialPort->readAll();if(0 == data.count())return ;// 校驗起始和結束位 不正確則打印句子if(0x11 != data.at(0) || 0x12 != data.at(data.count()-1)){// 打印完整句子qDebug() << "";qDebug() << "read Line: " << data;return;}//qDebug() << "read Line: " << data;// 打印16進制數QString ret;for(int i = 0; i < data.count(); ++i)ret.append( QObject::tr("%1,").arg((quint8)data.at(i),2,16,QLatin1Char('0')));//qDebug() << "read data: " << ret;motor_pct_cnt = 0;if( ( (data.at(1)|data.at(3)) & (data.at(2)|data.at(4)) ) != data.at(5) ) // 校驗數據位{qDebug() << "readDate *** Wrong data request pos 5";return ;}// 清空斷聯計時器discnt = 0;for (unsigned int i = 0; i < 8; i++){// 優先檢查電機限位if(1 == ((data.at(4)>>i)&0x01)){if(1 == ((data.at(3)>>i)&0x01))setPicture(i*2+2, motor_detect_warning); //端點觸發elsesetPicture(i*2+1, motor_detect_warning); //原點觸發}// 電機未限位else if(0 == ((data.at(4)>>i)&0x01)){setPicture(i*2+2, motor_detect_ok);setPicture(i*2+1, motor_detect_ok);}// 電機正在運轉if(1 == ((data.at(1)>>i)&0x01)){if(0 == motor_isRunShow[i]){const QString s = "Motor " + QString::number(i) + " is running";showStatusMessage(s);motor_isRunShow[i] = 1;}//motor_isRun[i] = 1;// 運行百分比if(data.at(6 + motor_pct_cnt)<0 || data.at(6 + motor_pct_cnt)>100){qDebug() << "readDate *** Wrong data " + QString::number(6+motor_pct_cnt) + " percentage";continue;}// 顯示數據setPercentage(i,data.at(6 + motor_pct_cnt));motor_pct_cnt++;}// 電機停止運轉else if(0 == ((data.at(1)>>i)&0x01) && 1 == motor_isRun[i]){const QString s = "Motor " + QString::number(i) + " runs done";showStatusMessage(s);motor_isRun[i] = 0;motor_isRunShow[i] = 0;// 運行完成設置 100setPercentage(i,100);}} }

（4）心跳包的定時器

? ? ? ?為了上下位機能及時地獲取信息，我設置了一個定時器用于觸發發送心跳包，觸發間隔為8ms（好像和初衷有點出入，所以為啥當時不用HID協議呢？？？）。

// 設置心跳包定時器 timer_intv = 8; t_askSTM = new QTimer(this); t_askSTM->setInterval(timer_intv); //設置定時周期，單位：毫秒connect(t_askSTM, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(slots_t_askSTM())); void MainWindow::slots_t_askSTM() {// 100ms 下位機無消息關閉面板discnt++;if(discnt * timer_intv > 100){if(true == isConnect)closeSerialPort();discnt = 0;}// 輪詢專用配料表QByteArray inst = run_setup(0,0,0,0,0,true);writeData(inst); }

? ? ? ?基于Qt的上位機開發就大致如此，重點是下面基于Keil的下位機開發。

二、Keil開發的下位機

1.? 實現方式

? ? ? ?多電機驅動的實現主要依托STM32的硬件，控制電機步進步數的參數是脈沖數量，控制電機步進速度的參數是脈沖間隔，由于需要精確控制驅動步進數量，故不能簡單的依靠輸出脈沖的時間來確定，經過大量的方案查找，最終確定了使用Timer的SlaveMode來實現脈沖數量計數，使用Timer輸出PWM來實現脈沖間隔控制（其實我甚至都考慮過使用DAC或SPI來替代，畢竟脈沖本質上就是01電平變化）。

? ? ? ?先看一張圖：

（1） 2個32位 Timer 計數器 +??2個16位 Timer 輸出器

#include "tim32t.h" // ***** // PWM 發生定時器 初始化 // *****//TIM8 PWM部分初始化 //PWM輸出初始化 //arr：自動重裝值 //psc：時鐘預分頻數 void tim8_pwm_init(uint16_t arr,uint16_t psc) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE); // TIM8時鐘使能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); // 使能PORTC時鐘TIM_DeInit(TIM8);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM8); // GPIOC6復用為定時器 8GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // 復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; // 速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = m_TIM_GPIO_PuPd; // 上下拉GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // 初始化PC6TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 定時器分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自動重裝載值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 8//初始化TIM8 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = m_TIM_OCMode; // 選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 比較輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = m_TIM_OCPolarity; // 輸出極性:TIM輸出比較極性TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // arr/2->占空比 50% | 0->低電平TIM_OC1Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure); // 根據TIM指定的參數初始化外設TIM8 OC1TIM_OC1PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable); // 使能TIM8在CCR1上的預裝載寄存器TIM_ARRPreloadConfig(TIM8, ENABLE); // ARPE使能TIM_Cmd(TIM8, ENABLE); // 使能TIM8TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE); // 使能TIM8主輸出TIM_SelectOutputTrigger(TIM8,TIM_TRGOSource_OC1Ref); // 內部輸出傳送來源 OC1TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM8,TIM_MasterSlaveMode_Enable);TIM_Cmd(TIM8, DISABLE); // 失能TIM8//TIM_SetCompare1(TIM8, arr / 2); // 改變TIM 8 CH 1 占空比 }//TIM4 PWM部分初始化 //PWM輸出初始化 //arr：自動重裝值 //psc：時鐘預分頻數 void tim4_pwm_init(uint16_t arr,uint16_t psc) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); // TIM4時鐘使能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE); // 使能PORTD時鐘TIM_DeInit(TIM4);GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_TIM4); // GPIOD15復用為定時器 4GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // 復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; // 速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = m_TIM_GPIO_PuPd; // 上下拉GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); // 初始化PD15TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 定時器分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自動重裝載值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 4//初始化TIM4 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = m_TIM_OCMode; // 選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 比較輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = m_TIM_OCPolarity; // 輸出極性:TIM輸出比較極性TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // arr/2->占空比 50% | 0->低電平TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); // 根據TIM指定的參數初始化外設TIM4 OC4TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); // 使能TIM4在CCR4上的預裝載寄存器TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); // ARPE使能TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); // 使能TIM4TIM_SelectOutputTrigger(TIM4,TIM_TRGOSource_OC4Ref); // 內部輸出傳送來源 OC4TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM4,TIM_MasterSlaveMode_Enable);TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); // 失能TIM4//TIM_SetCompare4(TIM4, arr / 2); // 改變 TIM 4 CH 4 占空比 }// ***** // PWM 計數從設備 初始化 // *****// 初始化 計數從設備 TIM 2 對應主設備TIM 8 void tim2_cnt_init(uint32_t cntValue) {TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypeStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 定時器不分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = cntValue; // 自動重裝載值(計數個數)TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 2TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); // 清除更新中斷標志位TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); // 開啟更新中斷NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; // 中斷處理函數NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 中斷使能NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 主優先級NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 次優先級NVIC_Init(&NVIC_InitTypeStruct); // 初始化中斷TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_ITR1); // 查表對應 主設備TIM 8TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_External1);TIM_SetCounter(TIM2, 0); // 清空計數器//TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//TIM_SetAutoreload(TIM2, cntValue) // 設置計數個數//uint32_t cnt = TIM_GetCounter(TIM2); // 獲取完成情況 }// 初始化 計數從設備 TIM 5 對應主設備 TIM 4 void tim5_cnt_init(uint32_t cntValue) {TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypeStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 定時器不分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = cntValue; // 自動重裝載值(計數個數)TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 5TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_Update); // 清除更新中斷標志位TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update, ENABLE); // 開啟更新中斷NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn; // 中斷處理函數NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 中斷使能NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 主優先級NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 次優先級NVIC_Init(&NVIC_InitTypeStruct); // 初始化中斷TIM_SelectInputTrigger(TIM5, TIM_TS_ITR2); // 查表對應 主設備 TIM 4TIM_SelectSlaveMode(TIM5, TIM_SlaveMode_External1);//TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM5, TIM_MasterSlaveMode_Enable);TIM_SetCounter(TIM5, 0); // 清空計數器//TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);//TIM_SetAutoreload(TIM5, cntValue) // 設置計數個數//uint32_t cnt = TIM_GetCounter(TIM5); // 獲取完成情況 }// ***** // PWM 計數從設備 中斷處理函數 // *****// 從 TIM2 主 TIM8 對應 Motor 0 中斷處理函數 void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) {TIM_SetCompare1(TIM8, 0); //TIM 8 CH 1 停止產生PWMTIM_Cmd(TIM2, DISABLE); // 失能 計數 定時器// 處理邏輯TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);} }// 從 TIM5 主 TIM4 對應 Motor 3 中斷處理函數 void TIM5_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){TIM_SetCompare4(TIM4, 0); // TIM 4 CH 4 停止產生PWMTIM_Cmd(TIM5, DISABLE); // 失能 計數 定時器// 處理邏輯TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_Update);} }// ***** // PWM 計數從設備 開始函數 // *****// 從 TIM2 主 TIM8 對應 Motor 0 開始運行 void tim2_tim8_mot0_start(void) {// 設置 PWM 和 CNT 定時器TIM_SetAutoreload(TIM8, /*設置速度*/); // 更改 pwm 重裝載值TIM_SetAutoreload(TIM2, /*設置步數*/); // 更改 計數 重裝載值TIM_SetCounter(TIM2, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM8, 0); // 清空計數器// 處理邏輯TIM_SetCompare1(TIM8, /*高電平時長*/); // CH 1 繼續 pwm 占空比TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 使能 計數 定時器TIM_Cmd(TIM8, ENABLE); // 使能 pwm 定時器 }// 從 TIM5 主 TIM4 對應 Motor 3 開始運行 void tim5_tim4_mot3_start(void) {// 設置 PWM 和 CNT 定時器TIM_SetAutoreload(TIM4, /*設置速度*/); // 更改 pwm 重裝載值TIM_SetAutoreload(TIM5, /*設置步數*/); // 更改 計數 重裝載值TIM_SetCounter(TIM5, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM4, 0); // 清空計數器// 處理邏輯TIM_SetCompare4(TIM4, /*高電平時長*/); // CH 4 繼續 pwm 占空比TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); // 使能 計數 定時器TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); // 使能 pwm 定時器 }// ***** // PWM 計數從設備 停止函數 // *****// 從 TIM2 主 TIM8 對應 Motor 0 停止運行 void tim2_tim8_mot0_stop(void) {TIM_SetCompare1(TIM8, 0); // 改變TIM 8 CH 1 占空比TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); // 失能 計數 定時器 TIM_GenerateEvent(TIM8,TIM_EventSource_Update); // 觸發更新事件，用于確定關閉定時器后輸出低電平TIM_Cmd(TIM8, DISABLE); // 失能 pwm 定時器TIM_SetCounter(TIM2, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM8, 0); // 輸出低電平 }// 從 TIM5 主 TIM4 對應 Motor 3 停止運行 void tim5_tim4_mot3_stop(void) {TIM_SetCompare4(TIM4, 0); // 改變TIM 4 CH 4 占空比TIM_Cmd(TIM5, DISABLE); // 失能 計數 定時器 TIM_GenerateEvent(TIM4,TIM_EventSource_Update); // 觸發更新事件，用于確定關閉定時器后輸出低電平TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); // 失能 pwm 定時器TIM_SetCounter(TIM5, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM4, 0); // 輸出低電平 }

? ? ? ?我們再來講講如何實現的，根據STM32的官方文檔，如下：? ? ? ?從圖中我們可以知道TIM2、3、4、5、9和12可以作為從定時器（時鐘觸發來源可以更改），它的時鐘來源根據 ITRx 的控制可以連通到不同的主定時器。工作時，主定時器負責輸出PWM脈沖信號，同時將脈沖信號輸出到從定時器，從定時器對主定時器傳來的脈沖進行計數，當脈沖數量達到某一預先設置好的閾值時，從定時器會溢出并觸發中斷，從而進入中斷函數對主定時器進行控制，達到對脈沖數量的控制。?

???????這里你可能會問，那怎么控制脈沖速度？這里我想來想去確實沒想到比較好的純硬件辦法（因為提速需要改變脈沖頻率，脈沖頻率的改變需要改變定時器的分頻系數或溢出值，根據官方文檔的描述，這需要 STOP 定時器重新設置，停止計數器重新設置就會帶來不可控的時延導致速度不準確，所以到頭來只能考慮用單脈沖模式來處理，但是單脈沖模式在只適合在低速情況下使用，速度快了中斷會處理不過來），我目前的辦法通過軟件的方式將加速脈沖分成幾段逐步提高脈沖頻率，間接實現看上去不那么連貫的加速效果。

? ? ? ?接下來你可能會問，如果我計數的脈沖數量超過了32位怎么辦？其實這問題在16位的定時器會更嚴重，目前也是沒想到比較更好的純硬件辦法，還是老老實實的通過軟件分段的方式來處理的。

? ? ? ?下面的16位計數器同32位初始化方式基本一樣，貼一下代碼就不做講解了。

（2） 2個16位 Timer 計數器 +??2個16位 Timer 輸出器

#include "tim16t.h" // ***** // PWM 發生定時器 初始化 // *****//TIM10 PWM部分初始化 //PWM輸出初始化 //arr：自動重裝值 //psc：時鐘預分頻數 void tim10_pwm_init(uint16_t arr, uint16_t psc) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM10, ENABLE); // TIM10時鐘使能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE); // 使能PORT時鐘TIM_DeInit(TIM10);GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM10); // GPIOC6復用為定時器 10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // 復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; // 速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = m_TIM_GPIO_PuPd; // 上下拉GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); // 初始化PF6TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 定時器分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自動重裝載值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM10, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 10//初始化TIM10 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = m_TIM_OCMode; // 選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 比較輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = m_TIM_OCPolarity; // 輸出極性:TIM輸出比較極性TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // arr/2->占空比 50% | 0->低電平TIM_OC1Init(TIM10, &TIM_OCInitStructure); // 根據TIM指定的參數初始化外設TIM10 OC1TIM_OC1PreloadConfig(TIM10, TIM_OCPreload_Enable); // 使能TIM10在CCR1上的預裝載寄存器TIM_ARRPreloadConfig(TIM10, ENABLE); // ARPE使能TIM_Cmd(TIM10, ENABLE); // 使能TIM10TIM_SelectOutputTrigger(TIM10,TIM_TRGOSource_OC1Ref); // 內部輸出傳送來源 OC1TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM10,TIM_MasterSlaveMode_Enable);/*(#) Configure the Master Timers using the following functions:(++) void TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource); (++) void TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_MasterSlaveMode); (#) Configure the Slave Timers using the following functions: (++) void TIM_SelectInputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource); (++) void TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode); */TIM_Cmd(TIM10, DISABLE); // 失能TIM10//TIM_SetCompare1(TIM10, arr / 2); // 改變 TIM 10 CH 1 占空比 }//TIM13 PWM部分初始化 //PWM輸出初始化 //arr：自動重裝值 //psc：時鐘預分頻數 void tim13_pwm_init(uint16_t arr, uint16_t psc) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM13, ENABLE); // TIM13時鐘使能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能PORT時鐘TIM_DeInit(TIM13);GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM13); // GPIOA6復用為定時器 13GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // 復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; // 速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = m_TIM_GPIO_PuPd; // 上下拉GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化PA6TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; // 定時器分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; // 自動重裝載值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM13, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 13//初始化TIM13 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = m_TIM_OCMode; // 選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 比較輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = m_TIM_OCPolarity; // 輸出極性:TIM輸出比較極性TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // arr/2->占空比 50% | 0->低電平TIM_OC1Init(TIM13, &TIM_OCInitStructure); // 根據TIM指定的參數初始化外設TIM13 OC1TIM_OC1PreloadConfig(TIM13, TIM_OCPreload_Enable); // 使能TIM13在CCR1上的預裝載寄存器TIM_ARRPreloadConfig(TIM13, ENABLE); // ARPE使能TIM_Cmd(TIM13, ENABLE); // 使能TIM13TIM_SelectOutputTrigger(TIM13,TIM_TRGOSource_OC1Ref); // 內部輸出傳送來源 OC1TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM13,TIM_MasterSlaveMode_Enable);/*(#) Configure the Master Timers using the following functions:(++) void TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource); (++) void TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_MasterSlaveMode); (#) Configure the Slave Timers using the following functions: (++) void TIM_SelectInputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource); (++) void TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode); */TIM_Cmd(TIM13, DISABLE); // 失能TIM13//TIM_SetCompare1(TIM13, arr / 2); // 改變 TIM 13 CH 1 占空比 }// ***** // PWM 計數從設備 初始化 // *****// 初始化 計數從設備 TIM 9 對應主設備 TIM 10 void tim9_cnt_init(uint16_t cntValue) {TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypeStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM9, ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 定時器不分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = cntValue; // 自動重裝載值(計數個數)TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM9, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 2TIM_ClearITPendingBit(TIM9, TIM_IT_Update); // 清除更新中斷標志位TIM_ITConfig(TIM9, TIM_IT_Update, ENABLE); // 開啟更新中斷NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannel = TIM1_BRK_TIM9_IRQn; // 中斷處理函數NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 中斷使能NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 主優先級NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; // 次優先級NVIC_Init(&NVIC_InitTypeStruct); // 初始化中斷TIM_SelectInputTrigger(TIM9, TIM_TS_ITR2); // 查表對應 主設備 TIM 10TIM_SelectSlaveMode(TIM9, TIM_SlaveMode_External1);/*(#) Configure the Master Timers using the following functions:(++) void TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource); (++) void TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_MasterSlaveMode); (#) Configure the Slave Timers using the following functions: (++) void TIM_SelectInputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource); (++) void TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode); */TIM_SetCounter(TIM9, 0); // 清空計數器//TIM_Cmd(TIM9,ENABLE);//TIM_SetAutoreload(TIM9, cntValue) // 設置計數個數//uint32_t cnt = TIM_GetCounter(TIM9); // 獲取完成情況 }// 初始化 計數從設備 TIM 13 對應主設備 TIM 12 void tim12_cnt_init(uint16_t cntValue) {TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypeStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM12, ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 定時器不分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = cntValue; // 自動重裝載值(計數個數)TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘不分頻TIM_TimeBaseInit(TIM12, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化定時器 5TIM_ClearITPendingBit(TIM12, TIM_IT_Update); // 清除更新中斷標志位TIM_ITConfig(TIM12, TIM_IT_Update, ENABLE); // 開啟更新中斷NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannel = TIM8_BRK_TIM12_IRQn; // 中斷處理函數NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 中斷使能NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 主優先級NVIC_InitTypeStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; // 次優先級NVIC_Init(&NVIC_InitTypeStruct); // 初始化中斷TIM_SelectInputTrigger(TIM12, TIM_TS_ITR2); // 查表對應 主設備 TIM12TIM_SelectSlaveMode(TIM12, TIM_SlaveMode_External1);//TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM12, TIM_MasterSlaveMode_Enable);TIM_SetCounter(TIM12, 0); // 清空計數器//TIM_Cmd(TIM12,ENABLE);//TIM_SetAutoreload(TIM12, cntValue) // 設置計數個數//uint32_t cnt = TIM_GetCounter(TIM12); // 獲取完成情況 }// ***** // PWM 計數從設備 中斷處理函數 // *****// 從 TIM9 主 TIM10 對應 Motor 2 中斷處理函數 void TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM9, TIM_IT_Update) != RESET) {TIM_SetCompare1(TIM10, 0); // TIM 10 CH 1 停止產生PWMTIM_Cmd(TIM9, DISABLE); // 失能 計數 定時器// 處理邏輯TIM_ClearITPendingBit(TIM9, TIM_IT_Update);} }// 從 TIM12 主 TIM13 對應 Motor 5 中斷處理函數 void TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM12, TIM_IT_Update) != RESET){TIM_SetCompare1(TIM13, 0); // TIM13 CH 1 停止產生PWMTIM_Cmd(TIM12, DISABLE); // 失能 計數 定時器// 處理邏輯TIM_ClearITPendingBit(TIM12, TIM_IT_Update);} }// ***** // PWM 計數從設備 開始函數 // *****// 從 TIM9 主 TIM10 對應 Motor 2 開始運行 void tim9_tim10_mot2_start(void) {// 設置 PWM 和 CNT 定時器TIM_SetAutoreload(TIM10, /*設置速度*/); // 更改 pwm 重裝載值TIM_SetAutoreload(TIM9, /*設置步數*/); // 更改 計數 重裝載值TIM_SetCounter(TIM9, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM10, 0); // 清空計數器// 處理邏輯TIM_SetCompare1(TIM10, /*高電平時長*/); // CH 1 繼續 pwm 占空比TIM_Cmd(TIM9, ENABLE); // 使能 計數 定時器TIM_Cmd(TIM10, ENABLE); // 使能 pwm 定時器 }// 從 TIM12 主 TIM13 對應 Motor 5 開始運行 void tim12_tim13_mot5_start(void) {// 設置 PWM 和 CNT 定時器TIM_SetAutoreload(TIM13, /*設置速度*/); // 更改 pwm 重裝載值TIM_SetAutoreload(TIM12, /*設置步數*/); // 更改 計數 重裝載值TIM_SetCounter(TIM12, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM13, 0); // 清空計數器// 處理邏輯TIM_SetCompare1(TIM13, /*高電平時長*/); // CH 1 繼續 pwm 占空比TIM_Cmd(TIM12, ENABLE); // 使能 計數 定時器TIM_Cmd(TIM13, ENABLE); // 使能 pwm 定時器 }// ***** // PWM 計數從設備 停止函數 // *****// 從 TIM9 主 TIM10 對應 Motor 2 停止運行 void tim9_tim10_mot2_stop(void) {TIM_SetCompare1(TIM10, 0); // 改變TIM 10 CH 1 占空比TIM_Cmd(TIM9, DISABLE); // 失能 計數 定時器TIM_GenerateEvent(TIM10,TIM_EventSource_Update); // 觸發更新事件，用于確定關閉定時器后輸出低電平TIM_Cmd(TIM10, DISABLE); // 失能 pwm 定時器TIM_SetCounter(TIM9, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM10, 0); // 輸出低電平 }// 從 TIM12 主 TIM13 對應 Motor 5 停止運行 void tim12_tim13_mot5_stop(void) {TIM_SetCompare1(TIM13, 0); // 改變TIM 13 CH 1 占空比TIM_Cmd(TIM12, DISABLE); // 失能 計數 定時器 TIM_GenerateEvent(TIM13,TIM_EventSource_Update); // 觸發更新事件，用于確定關閉定時器后輸出低電平TIM_Cmd(TIM13, DISABLE); // 失能 pwm 定時器TIM_SetCounter(TIM12, 0); // 清空計數器TIM_SetCounter(TIM13, 0); // 輸出低電平 }

（3） DMA +??2個16位 Timer 輸出器

（4） 中斷計數 +?2個16位 Timer 輸出器

（5） 上、下位機通信

三、其他版本算法講解

1. 直線

2. 圓弧

下一節聯合調試(4/4)我會將講解我是如何解決在開發和調試中解決各部分遇到的問題。

相關連接：

去簡介(1/4)、去基礎知識(2/4)、去程序開發(3/4)、去聯合調試(4/4)

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Qt5+STM32F407+步进电机 | 通过电脑控制步进电机实现：6+2通道、速度可变、运动精确步数的教程——程序开发（3/4）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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