在调试Bluepill的过程中遇到了哪些问题呢

本文较长，内容较多，几乎把前几节Arduino UNO的例程重新演示一遍，为缩小篇幅，各示例演示步骤写的稍微粗略，大家可先熟悉前几节的关于simpleFOC的操作后再看本节。新手可分多次学习，循序渐进。
一、Bluepill介绍
1.1、最小系统板
以前淘宝上十二三块钱一个，非常便宜，至于为什么叫Bluepill，谁给起的这个名字就不清楚了。
1.2、下载模式说明
Arduino IDE编译STM32有好几种程序下载模式，本篇以串口下载为例。
如下图，Boot1始终接低电平0，Boot0接0时为正常工作模式，接1时为串口下载模式。

如下图，本人测试时发现虽然Boot0接高电平，但不能进入串口下载模式，检查后发现是电阻阻值不匹配，R3R4应该是串联在Boot0和Boot1引脚的限流电阻，阻值过大，导致上拉无效不能进入串口下载模式，可更换为1K-10K范围的电阻。
二、软件安装
Arduino IDE兼容STM32有多种方法可以实现，以下为本人最熟悉的一种，
2.1、安装库文件和示例
下载Arduino_STM32，这个是支持STM32开发板的硬件文件。
2.2、放入安装文件夹
下载后解压，修改文件名为“Arduino_STM32”放到Arduino IDE的安装文件下，
2.3、重新打开IDE
关闭Arduino IDE后重新打开，会发现开发板增加许多类型，选择STM32F103C系列，

2.4、选择上传方式为串口

注意上面这两步的配置，本节之后的所有程序都会在这两个配置下演示。
2.5、安装编译器
以上安装好了示例和库文件，下面安装编译器。点击 工具—》开发板—》开发板管理器，

2.6、安装SAM
什么是SAM？SAM是Arduino上使用的微控制器的体系结构，为使用SAM体系结构微控制器的Arduino板提供支持的软件包称为“Arduino SAM板”。由下图可以看出SAM应该是支持Cortex-M3的软件包。

等待安装完毕，STM32的编译器和库文件就全部安装好了。
三、点亮LED
3.1、硬件准备
◆3.1.1、硬件清单
也可以直接从USB转TTL取电5V，不过这样有时会不稳定，所以最好用手机充电器外部供电。
3.1.2、硬件连接
3.2、示例演示
◆3.2.1、选择STM32配置

◆3.2.2、打开示例

◆3.2.3、修改代码

◆3.2.4、连接最小系统板，boot0的跳线帽接高电平1，然后按下复位键，STM32进入串口下载模式，
◆3.2.5、验证上传

◆3.2.6、程序上传有时会提示上传成功，但实际并没有成功，上传时留意必须有进度显示才会上传成功。

◆3.2.7上传成功后，把boot0的跳线帽恢复到低电平0，然后按下复位键。观察LED是否每隔一秒亮灭一次，
四、I2C读取编码器
4.1、硬件准备
◆4.1.2、硬件连接
本例程演示I2C_1读取AS5600角度，

编码器VCC接3.3V，
4.2、示例演示
◆4.2.1、打开示例

◆4.2.2、先确定 “工具—》开发板”为“Generic STM32F103C8T series”；编译后会报错，提示SDA和SCL没有定义，打开提示错误的文件“MagneticSensorI2C.h”（提示中包含这个文件的路径），简单修改如下：

修改后可永久保留，再编译Arduino UNO好像不受影响。
◆4.2.3、再编译上传；复位重启；转动电机观察角度输出。此时串口显示为电机累计转动角度（单位rad）和瞬时速度。

五、双I2C读取编码器
5.1、硬件准备
◆5.1.2、硬件连接
本例程演示两个硬件I2C的操作，I2C_1和I2C_2分别读取AS5600角度，

编码器VCC接3.3V，
5.2、示例演示
◆5.2.1、打开示例

◆5.2.2、修改程序
直接用官方示例，下载运行后串口没有输出，并且板载LED一直闪烁，应该是程序跑飞了。官方程序不能直接用，可能是创作者的版本和我的不一样。

◆5.2.3、编译上传；复位重启；分别转动两个电机观察角度输出。此时串口显示为两个电机的累计转动角度（单位rad）。
注意：主程序中有200ms延时，所以转动电机的时候速度不能太快，否则会导致角度累加错误。

六、SPI读取编码器
6.1、硬件准备
◆6.1.1、硬件清单
◆6.1.2、硬件连接

编码器VCC接3.3V，
6.2、示例演示
◆6.2.1、打开示例

◆6.2.2、修改程序

◆6.2.3、编译上传；复位重启；转动电机观察角度输出。此时串口显示为电机累计转动角度（单位rad）和瞬时速度。

七、PWM输出
本人在调试Bluepill的过程中主要遇到两个问题：
第一是I2C_2读写AS5600角度的问题，查找资料后很简单的就解决了，上面第五节《双I2C读取编码器》；
第二是按照官方示例驱动电机时，电机会产生啸叫声并且控制精度非常低。查找原因发现PWM引脚输出频率只有550Hz，测试了几个示例都是同样的现象。通过对代码运行追踪，找到问题并修改底层驱动代码。
本节实验演示如何修改PWM输出频率。
7.1、硬件准备
◆7.1.1、硬件清单
◆7.1.2、硬件连接
7.2、示例演示
◆7.2.1、打开示例

◆7.2.2、参考程序
本节示例只是提供操作PWM的参考，并不能直接在此基础上修改，甚至编译都不能通过，所以只能理解代码后重写一个。

◆7.2.3、新建项目，写代码

void setup（） { pinMode（PC13， OUTPUT）; pinMode（PB6， PWM）; pinMode（PB7， PWM）; pinMode（PB8， PWM）; Timer4.pause（）; Timer4.setPrescaleFactor（8）; // 72/8=9MHz Timer4.setCompare（TIMER_CH1， 179）; //%50 Timer4.setCompare（TIMER_CH2， 0）; Timer4.setCompare（TIMER_CH3， 0）; Timer4.setOverflow（359）; //9M/360=25kHz Timer4.refresh（）; Timer4.resume（）; } void loop（） { digitalWrite（PC13， HIGH）;// Turn the LED from off to on， or on to off delay（1000）; pwmWrite（PB7， 179）; //50% digitalWrite（PC13， LOW）;// delay（1000）; pwmWrite（PB7， 35）; //%10
◆7.2.4、编译上传，示波器查看输出波形，

八、Bluepill+simpleFOCShield V2.0.3+AS5600+2804云台电机
8.1、硬件准备
8.1.1、硬件清单
◆8.1.2、硬件连接
8.2、速度闭环模式
◆8.2.1、修改底层代码
按照之前经验，直接在示例上修改为Bluepill应用，但是电机运行效果非常差，示波器查看PWM，频率只有550Hz（72M/2/65536）；用示例bluepill_position_control，也是同样的问题；连专门针对bluepill的示例都有问题，我怀疑是文件版本不对，仔细看了创造者的文档，没有发现关于bluepill的特别说明。总之当前的问题应该在PWM操作上。
⑴、在Arudino IDE中安装simpleFOC的标准库以后，库文件和示例默认安装在“文档”文件夹，

⑵、跟踪PWM的初始化函数“driver.init（）; ”程序并没有按照预期的调用“stm32_mcu.cpp”中的子程序，而是调用了”generic_mcu.cpp”中的子程序，可以看到_configure3PWM函数中什么都没有做，
路径：此电脑文档ArduinolibrariesSimple_FOCsrcdrivershardware_specific


⑶、在“generic_mcu.cpp”修改这两个地方，

pinMode（PB6， PWM）; pinMode（PB7， PWM）; pinMode（PB8， PWM）; Timer4.pause（）; Timer4.setPrescaleFactor（8）; // 72/8=9MHz Timer4.setCompare（TIMER_CH1， 0）; Timer4.setCompare（TIMER_CH2， 0）; Timer4.setCompare（TIMER_CH3， 0）; Timer4.setOverflow（359）; //9M/360=25kHz Timer4.refresh（）; Timer4.resume（）;  
pwmWrite（pinA， 360.0*dc_a）; pwmWrite（pinB， 360.0*dc_b）; pwmWrite（pinC， 360.0*dc_c）;
⑷、保存后关闭，底层代码修改完毕。
⑸、电机控制应该是PWM中央对齐模式，但是找到最最底层也没有这个设置，所以暂且这样用着，

◆8.2.2、打开示例

◆8.2.3、修改代码


◆8.2.4、编译上传，设置电机速度，观察电机运转
8.3、位置闭环模式
◆8.3.1、打开示例

◆8.3.2、修改代码




◆8.3.3、编译上传，设置电机角度，观察电机运转
九、Bluepill双电机控制
9.1、硬件准备
◆9.1.1、硬件清单
◆9.1.2、硬件连接

两个编码器AS5600接3.3V，Bluepill和驱动板之间要共地，
9.2、双电机速度闭环模式
◆9.2.1、修改底层代码

void _configure3PWM（long pwm_frequency，const int pinA， const int pinB， const int pinC） { pinMode（PA0， PWM）; pinMode（PA1， PWM）; pinMode（PA2， PWM）; Timer2.pause（）; Timer2.setPrescaleFactor（8）; // 72/8=9MHz Timer2.setCompare（TIMER_CH1， 0）; Timer2.setCompare（TIMER_CH2， 0）; Timer2.setCompare（TIMER_CH3， 0）; Timer2.setOverflow（359）; //9M/360=25kHz Timer2.refresh（）; Timer2.resume（）; pinMode（PA6， PWM）; pinMode（PA7， PWM）; pinMode（PB0， PWM）; Timer3.pause（）; Timer3.setPrescaleFactor（8）; // 72/8=9MHz Timer3.setCompare（TIMER_CH1， 0）; Timer3.setCompare（TIMER_CH2， 0）; Timer3.setCompare（TIMER_CH3， 0）; Timer3.setOverflow（359）; //9M/360=25kHz Timer3.refresh（）; Timer3.resume（）; /* pinMode（PB6， PWM）; pinMode（PB7， PWM）; pinMode（PB8， PWM）; Timer4.pause（）; Timer4.setPrescaleFactor（8）; // 72/8=9MHz Timer4.setCompare（TIMER_CH1， 0）; Timer4.setCompare（TIMER_CH2， 0）; Timer4.setCompare（TIMER_CH3， 0）; Timer4.setOverflow（359）; //9M/360=25kHz Timer4.refresh（）; Timer4.resume（）; */ return; }
◆9.2.2、打开示例

◆9.2.3、修改代码




◆9.2.4、编译上传，串口设置指令，观察电机运转。
指令“A”表示电机1，指令“B”表示电机2，比如设置电机1速度为10rad/s：A10，设置电机2速度为20rad/s：B20。
十、Bluepill+PowerShield V0.2+AS5047P+5010大电机
10.1硬件准备
◆10.1.1、硬件清单
◆10.1.2、硬件连接
⑴AS5047P的VCC接3.3V，
⑵PB6/PB7/PB8分别接在PowerShield V0.2的9/5/6引脚，
⑶PB5做为使能控制，用1转3的排线接在PowerShield V0.2的4/7/8引脚，
关于PowerShield V0.2的详细介绍请看《SimpleFOC（六）—— PowerShield和AS5047P》，

10.2速度闭环模式
◆10.2.1、修改底层代码
路径：此电脑文档ArduinolibrariesSimple_FOCsrcdrivershardware_specificgeneric_mcu.cpp
参考上面第八节的方法

◆10.2.2、打开示例

◆10.2.3、修改代码


◆10.2.4、编译上传，设置电机转速，观察电机运行。
10.3位置闭环模式
◆10.3.1、打开示例

◆10.3.2、修改代码



◆10.3.3、编译上传，设置角度，观察电机运转。
我感觉效果不是很好，有点转不到位的样子，不知道是PID参数设置的不合适还是因为PWM不能设置中央对齐模式。
写后感
这篇文章太长了，程序上还有难点，花费了将近一个月的时间。
有人觉得用keil就够了，用Arduino IDE调试STM32多此一举，而且从调试的过程来看，Arduino IDE对STM32的兼容做的也不够好。但是我觉得用C++编写单片机代码的理念很先进，应该是未来的发展方向。
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