【2026 机器人模块大赛】7 +基于MPS的智能家居六能交互机器人+速度+位置控制（stm32)

sdcwhy · 2026 年7 月 2 日 09:53

一、任务目标

利用STMF103RCT6双安卓口的开发板，发信号给MP6540H控制无刷直流6对级12V的2804的云台电机，通过SPI读取MA600A磁编码角度传感器，通过I2C 显示0.96的OLED。

二、硬件部分

引脚接线

功能模块	信号名称	STM32F103引脚	外设/模式	备注
电机驱动 MP6540H	PWMA	PB6	TIM4_CH1 (PWM)	A相PWM
	PWMB	PB7	TIM4_CH2 (PWM)	B相PWM
	PWMC	PB8	TIM4_CH3 (PWM)	C相PWM
	ENA	PB12	GPIO_Output	使能A
	ENB	PB13	GPIO_Output	使能B
	ENC	PB14	GPIO_Output	使能C
	nSleep	PB15	GPIO_Output	睡眠控制
	nFault	PB0	GPIO_Input	故障检测
磁编码器 MA600A	SCLK	PA5	SPI1_SCK	SPI时钟
	CIPO	PA6	SPI1_MISO	数据输入
	COPI	PA7	SPI1_MOSI	数据输出
	CS	PA4	GPIO_Output	片选
OLED 显示屏	SCL	PB10	I2C1_SCL	I2C时钟
	SDA	PB11	I2C1_SDA	I2C数据
电流检测	I_U	PA0	ADC1_IN0	U相电流
	I_V	PA1	ADC1_IN1	V相电流
调试串口	TX	PA2	USART2_TX	串口输出
	RX	PA3	USART2_RX	串口输入
板载资源	LED2	PA8	GPIO_Output	板载LED
	SW3	PC9	GPIO_Input	按键3
	SW4	PC8	GPIO_Input	按键4
USB1	RX	PA9	USB_DM	USB1接收
	TX	PA10	USB_DP	USB1发送
USB2	DM	PA11	USB_DM	USB差分负
	DP	PA12	USB_DP	USB差分正
调试接口	SWDIO	PA13	SWD	ST-Link下载
	SWCLK	PA14	SWD	ST-Link时钟

三、软件部分

STM32F103RCT6 FOC控制系统 - CubeMX配置指南

一、新建工程

打开STM32CubeMX → ACCESS TO MCU SELECTOR
搜索 STM32F103RCT6 → 选择型号 → Start Project

时钟配置 (Clock Configuration) 配置项

设置值 HSE Crystal/Ceramic Resonator (8MHz) LSE Crystal Oscillator (32.768KHz) PLL Source HSE PLL Multiplier ×9 SYSCLK 72MHz AHB Prescaler /1 APB1 Prescaler /2 (36MHz) APB2 Prescaler /1 (72MHz) LSE = 32.768KHz (可选，用于RTC)

配置TIM1（三相PWM输出）

第一步：打开TIM1配置界面

在左侧 Timers 下找到 TIM1
点击进入配置界面

第二步：基础配置

参数设置值 Clock Source Internal Clock Channel 1 PWM Generation CH1 Channel 2 PWM Generation CH2 Channel 3 PWM Generation CH3

第四步：配置PWM模式

在 PWM Generation Channel 1/2/3 中：

参数设置值 Mode PWM Mode 1 Pulse 0 Output Compare Polarity High Fast Mode Disable CHxN Polarity High (如果使用互补输出

第五步：配置GPIO引脚

配置完成后，CubeMX会自动分配引脚：

PA8 → TIM1_CH1 (PWMA)
PA9 → TIM1_CH2 (PWMB)
PA10 → TIM1_CH3 (PWMC)

第六步：启用PWM输出

在 NVIC Settings 中：

可选：启用 TIM1 更新中断（用于FOC定时）

下一步：配置SPI1（MA600A磁编码器）

第一步：打开SPI1配置界面

在左侧 Connectivity 下找到 SPI1
点击进入配置界面

第二步：基础配置

参数设置值 Mode Full Duplex Master Hardware NSS Signal Disable

第三步：配置SPI参数

在 Parameter Settings 中：

Data Size: 16 Bits
First Bit: MSB First
Clock Polarity (CPOL): Low
Clock Phase (CPHA): 1 Edge
Baud Rate Prescaler: 16
NSS Signal Type: Software (GPIO)

第四步：配置GPIO引脚

配置完成后，CubeMX会自动分配引脚：

PA5 → SPI1_SCK
PA6 → SPI1_MISO (CIPO)
PA7 → SPI1_MOSI (COPI)

第五步：手动添加CS引脚

SPI1的CS引脚需要手动配置：

在左侧 GPIO 中找到 PA4
设置为 GPIO_Output
默认电平设置为 High （CS高电平表示未选中）

下一步：配置I2C1（OLED显示屏）

第一步：打开I2C1配置界面

在左侧 Connectivity 下找到 I2C1
点击进入配置界面

参数设置值 Mode I2C Slave Address 0x78（OLED默认地址）

第三步：配置I2C参数

在 Parameter Settings 中：

I2C Speed Mode: Fast Mode
Fast Mode Speed (kHz): 400
Addressing Mode: 7-bit
Own Address 1: 0
Dual Address Mode: Disable
General Call Mode: Disable
No Stretch Mode: Disable

第四步：配置GPIO引脚

配置完成后，CubeMX会自动分配引脚：

PB6 → I2C1_SCL
PB7 → I2C1_SDA

第五步：验证配置

配置完成后，I2C1参数：
模式：Fast Mode
速度：400kHz
地址：7位

下一步：配置ADC1（三相电流检测）

第一步：打开ADC1配置界面

在左侧 Analog 下找到 ADC1
点击进入配置界面

第二步：基础配置

在 Mode Settings 中：

Scan Conversion Mode : Enable
Continuous Conversion Mode : Disable
Discontinuous Conversion Mode : Disable
image628×110 5.43 KB

参数设置值 Channel ADC_CHANNEL_0 (PA0) Sampling Time 55.5 Cycles

然后添加 Rank 2 ：

参数设置值 Channel ADC_CHANNEL_1 (PA1) Sampling Time 55.5 Cycles

然后添加 Rank 3 ：

参数设置值 Channel ADC_CHANNEL_2 (PA2) Sampling Time 55.5 Cycles

下一步：配置GPIO控制引脚

第一步：打开GPIO配置界面

在左侧 System Core 下找到 GPIO
点击进入配置界面

第二步：配置控制引脚

需要配置以下引脚：

引脚功能 Mode Default Level PB12 ENA GPIO_Output Low PB13 ENB GPIO_Output Low PB14 ENC GPIO_Output Low PB15 nSleep GPIO_Output High PB0 nFault GPIO_Input -

操作步骤：

找到 PB12 ：

Mode: GPIO_Output
Pull-up/Pull-down: No pull-up and no pull-down
Speed: Low
Default Level: Low

找到 PB13 ：

Mode: GPIO_Output
其他同PB12

找到 PB14 ：

Mode: GPIO_Output
其他同PB12

找到 PB15 ：

Mode: GPIO_Output
Default Level: High （nSleep高电平表示唤醒状态）

找到 PB0 ：

Mode: GPIO_Input
Pull-up/Pull-down: No pull-up and no pull-down （或根据电路选择）
找到板载LED引脚（通常是PC13）
Mode: GPIO_Output

下一步：配置USART1（调试串口）

第一步：打开USART1配置界面

在左侧 Connectivity 下找到 USART1
点击进入配置界面

第二步：基础配置

参数设置值 Mode Asynchronous Baud Rate 115200 Word Length 8 Bits Stop Bits 1 Parity None Hardware Flow Control None

第三步：配置GPIO引脚

配置完成后，CubeMX会自动分配引脚：

PA9 → USART1_TX
PA10 → USART1_RX

第四步：配置中断（可选）

在 NVIC Settings 中：
勾选 USART1 global interrupt
设置优先级（例如：Preemption Priority: 0, Sub Priority: 1）

修改程序

/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : FOC + Serial CLI + OLED
  ******************************************************************************
  */

#include "main.h"

volatile uint32_t tick_count = 0;

/* ---- Simple string helpers (no libc) ---- */
static int strequal(const char *a, const char *b) { while(*a&&*b){if(*a!=*b)return 0;a++;b++;} return *a==*b; }
static int strprefix(const char *a, const char *b, int n) { for(int i=0;i<n;i++){if(a[i]!=b[i])return 0;} return 1; }
static float myatof(const char *s) { float r=0,d=1;int sign=1; if(*s=='-'){sign=-1;s++;} while(*s>='0'&&*s<='9'){r=r*10+(*s-'0');s++;} if(*s=='.'){s++;while(*s>='0'&&*s<='9'){d*=0.1f;r+=(*s-'0')*d;s++;}} return r*sign; }
static int myatoi(const char *s) { int r=0; while(*s>='0'&&*s<='9'){r=r*10+(*s-'0');s++;} return r; }

/* ---- UART TX (register-direct, no HAL) ---- */
#define U1_BASE 0x40013800  // USART1 base address (APB2)
static void uart_tx(uint8_t c) { while(!(*(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x00) & (1<<7))); *(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x04) = c; }
static void uart_puts(const char *s) { while(*s) uart_tx((uint8_t)*s++); }
static void uart_puti(int32_t n) {
  char buf[12]; int i=0, neg=0;
  if(n<0){neg=1; n=-n;} if(n==0) buf[i++]='0';
  while(n>0){buf[i++]='0'+(n%10); n/=10;}
  if(neg) buf[i++]='-';
  while(i>0) uart_tx((uint8_t)buf[--i]);
}
static void uart_putx(uint32_t n) {
  char h[]="0123456789ABCDEF"; uart_tx('0'); uart_tx('x');
  int s=28; while(s>0 && ((n>>s)&0xF)==0) s-=4;
  while(s>=0){uart_tx(h[(n>>s)&0xF]); s-=4;}
}

/* ---- FOC state ---- */
static float foc_vq     = 0.3f;       // 默认300 (x1000)，提高默认电压以便电机能启动
static float foc_speed  = 50.0f;      // 默认500 (x10)
static float foc_angle  = 0.0f;
static int   closed_loop = 0;         // 0=open, 1=closed
static float pid_kp = 0.005f, pid_ki = 0.001f;  // Kp=5(x1000), Ki=1(x1000)
static int   motor_running = 0;
static int   iq_ref = 100;            // 默认电流参考值ADC
static int   pole_pairs = 6;          // 默认极对数

/* ---- sinf/cosf (simple Taylor) ---- */
static float sinf(float x) {
  while(x>3.1415926f) x-=6.2831853f;
  while(x<-3.1415926f) x+=6.2831853f;
  float r=0, p=x, f=1; for(int i=0;i<10;i++){r+=p/f; p*=-x*x; f*=(2*i+2)*(2*i+3);} return r;
}
static float cosf(float x) {
  while(x>3.1415926f) x-=6.2831853f;
  while(x<-3.1415926f) x+=6.2831853f;
  float r=0, p=1, f=1; for(int i=0;i<10;i++){r+=p/f; p*=-x*x; f*=(2*i+1)*(2*i+2);} return r;
}

/* ---- SVPWM ---- */
#define M_SQRT3_DIV2 0.8660254037844386f
#define PWM_MAX 1600

static void svpwm_calc(float va, float vb, float vc, uint16_t *a, uint16_t *b, uint16_t *c) {
  float vmax=va, vmin=va;
  if(vb>vmax) vmax=vb;
  if(vc>vmax) vmax=vc;
  if(vb<vmin) vmin=vb;
  if(vc<vmin) vmin=vc;
  float vo = -0.5f*(vmax+vmin);
  va+=vo; vb+=vo; vc+=vo;
  *a=(uint16_t)((va+0.5f)*(float)PWM_MAX);
  *b=(uint16_t)((vb+0.5f)*(float)PWM_MAX);
  *c=(uint16_t)((vc+0.5f)*(float)PWM_MAX);
}

static void foc_run(void) {
  if(!motor_running) { TIM4->CCR1=0; TIM4->CCR2=0; TIM4->CCR3=0; return; }

  // 更新角度
  foc_angle += foc_speed * 0.001f;
  while(foc_angle >= 6.2831853f) foc_angle -= 6.2831853f;

  // FOC计算
  float vd=0, vq=foc_vq;
  float va = vd*cosf(foc_angle) - vq*sinf(foc_angle);
  float vb = -0.5f*va + M_SQRT3_DIV2*(vd*sinf(foc_angle)+vq*cosf(foc_angle));
  float vc = -va - vb;

  uint16_t pa,pb,pc; 
  svpwm_calc(va,vb,vc,&pa,&pb,&pc);

  // 限制范围
  if(pa>PWM_MAX-1) pa=PWM_MAX-1;
  if(pb>PWM_MAX-1) pb=PWM_MAX-1;
  if(pc>PWM_MAX-1) pc=PWM_MAX-1;

  // 输出PWM
  TIM4->CCR1=pa; 
  TIM4->CCR2=pb; 
  TIM4->CCR3=pc;
}

/* ---- Serial CLI ---- */
static char cmd_buf[64]; static int cmd_idx=0; static int echo_on=0;

static void cmd_help(void) {
  uart_puts("\r\n=== FOC 命令 (默认值) ===\r\n"
    "start       - 启动电机\r\n"
    "stop        - 停止电机\r\n"
    "mode open   - 开环模式 (默认)\r\n"
    "mode closed - 电流闭环模式\r\n"
    "vq <0~1000> - 开环电压 x1000 (默认300, 最大1000)\r\n"
    "iq <0~4095> - 闭环电流ADC参考值 (默认100, 0~4095)\r\n"
    "sp <1~9999> - 电角速度 x10 rad/s (默认500, 最大9999)\r\n"
    "kp <0~999>  - 电流环 Kp x1000 (默认5, 最大999)\r\n"
    "ki <0~999>  - 电流环 Ki x1000 (默认1, 最大999)\r\n"
    "pp <1~50>   - 极对数 (默认6, 1~50)\r\n"
    "stat        - 显示当前状态\r\n"
    "angle       - 读取MA600角度\r\n"
    "spi XXXX    - 16bit帧SPI: 发XXXX, 收rx\r\n"
    "spi2 X Y    - 32bit帧SPI: 发X,Y, 收rx0 rx1\r\n"
    "echo on     - 自动打印 (默认OFF)\r\n"
    "echo off    - 停止自动打印\r\n"
    "help        - 显示帮助\r\n"
    "========================\r\n\r\n");
}

static void cmd_stat(void) {
  uart_puts(closed_loop?"CLOSED":"OPEN");
  uart_puts(" vq="); uart_puti((int)(foc_vq*1000));
  uart_puts(" iq="); uart_puti(iq_ref);
  uart_puts(" sp="); uart_puti((int)(foc_speed*10));
  uart_puts(" pp="); uart_puti(pole_pairs);
  uart_puts(" kp="); uart_puti((int)(pid_kp*1000));
  uart_puts(" ki="); uart_puti((int)(pid_ki*1000));
  uart_puts("\r\nRUN="); uart_puts(motor_running?"YES":"NO");
  uart_puts(" PWM="); uart_puti(TIM4->CCR1); uart_tx(','); uart_puti(TIM4->CCR2); uart_tx(','); uart_puti(TIM4->CCR3);
  uart_puts(" MA="); uart_puti((int)(MA600A_ReadRaw()));
  uart_puts("\r\n");
}

static void cmd_parse(char *cmd) {
  if(strequal(cmd,"help")) cmd_help();
  else if(strequal(cmd,"start")) {
    if(!motor_running){motor_running=1; GPIOB->ODR|=(1<<12)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15); uart_puts("STARTED\r\n");}
    else uart_puts("Already running\r\n");
  }
  else if(strequal(cmd,"stop")) {
    motor_running=0; TIM4->CCR1=0;TIM4->CCR2=0;TIM4->CCR3=0;
    GPIOB->ODR&=~((1<<12)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15)); uart_puts("STOPPED\r\n");
  }
  else if(strprefix(cmd,"mode ",5)) {
    if(strequal(cmd+5,"open")) { closed_loop=0; uart_puts("Mode: OPEN\r\n"); }
    else if(strequal(cmd+5,"closed")) { closed_loop=1; uart_puts("Mode: CLOSED\r\n"); }
    else uart_puts("? mode open/closed\r\n");
  }
  else if(strprefix(cmd,"vq ",3)) { 
    int v=myatoi(cmd+3); 
    if(v<0)v=0;if(v>1000)v=1000; 
    foc_vq=(float)v/1000.0f; 
    uart_puts("vq="); uart_puti(v); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strprefix(cmd,"iq ",3)) { 
    int i=myatoi(cmd+3); 
    if(i<0)i=0;if(i>4095)i=4095; 
    iq_ref=(uint16_t)i; 
    uart_puts("iq="); uart_puti(i); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strprefix(cmd,"sp ",3)) { 
    int s=myatoi(cmd+3); 
    if(s<1)s=1;if(s>9999)s=9999; 
    foc_speed=(float)s/10.0f; 
    uart_puts("sp="); uart_puti(s); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strprefix(cmd,"kp ",3)) { 
    int k=myatoi(cmd+3); 
    if(k<0)k=0;if(k>999)k=999; 
    pid_kp=(float)k/1000.0f; 
    uart_puts("kp="); uart_puti(k); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strprefix(cmd,"ki ",3)) { 
    int k=myatoi(cmd+3); 
    if(k<0)k=0;if(k>999)k=999; 
    pid_ki=(float)k/1000.0f; 
    uart_puts("ki="); uart_puti(k); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strprefix(cmd,"pp ",3)) { 
    int p=myatoi(cmd+3); 
    if(p<1)p=1;if(p>50)p=50; 
    pole_pairs=(uint8_t)p; 
    uart_puts("pp="); uart_puti(p); uart_puts("\r\n"); 
  }
  else if(strequal(cmd,"stat")) cmd_stat();
  else if(strequal(cmd,"echo on")) { echo_on=1; uart_puts("Echo ON\r\n"); }
  else if(strequal(cmd,"echo off")) { echo_on=0; uart_puts("Echo OFF\r\n"); }
  else if(strequal(cmd,"angle")) {
    uint16_t raw=MA600A_ReadRaw(); float deg=(float)raw*360.0f/65536.0f;
    uart_puts("raw="); uart_putx(raw); uart_puts(" deg="); uart_puti((int)deg); uart_puts("\r\n");
  }
  else if(strprefix(cmd,"spi ",4)) {
    uint16_t tx=(uint16_t)myatoi(cmd+4);
    uint16_t rx=MA600A_SPI_Exchange(tx);
    uart_puts("tx="); uart_putx(tx); uart_puts(" rx="); uart_putx(rx); uart_puts("\r\n");
  }
  else if(strprefix(cmd,"spi2 ",5)) {
    char *p = cmd+5;
    while(*p==' ') p++;
    uint16_t tx0=(uint16_t)myatoi(p);
    while(*p>='0'&&*p<='9') p++;
    while(*p==' ') p++;
    uint16_t tx1=(uint16_t)myatoi(p);
    uint16_t rx0=MA600A_SPI_Exchange(tx0);
    uint16_t rx1=MA600A_SPI_Exchange(tx1);
    uart_puts("tx="); uart_putx(tx0); uart_tx(' '); uart_putx(tx1);
    uart_puts(" rx="); uart_putx(rx0); uart_tx(' '); uart_putx(rx1); uart_puts("\r\n");
  }
  else { uart_puts("? '"); uart_puts(cmd); uart_puts("'  help?\r\n"); }
}

void USART1_IRQHandler(void) {
  if(*(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x00) & (1<<5)) {
    uint8_t c = *(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x04);
    if(c=='\r'||c=='\n') { cmd_buf[cmd_idx]=0; if(cmd_idx>0) cmd_parse(cmd_buf); cmd_idx=0; }
    else if(cmd_idx<63) cmd_buf[cmd_idx++]=c;
  }
}

/* ---- Main ---- */
int main(void) {
  /* HSE->PLLx9->72MHz */
  RCC->CR |= (1<<16); while(!(RCC->CR&(1<<17)));
  *(volatile uint32_t*)0x40022000 |= (1<<1);
  RCC->CFGR = (RCC->CFGR & ~(0xF<<18)) | (0x7<<18) | (1<<16) | (0x4<<8);
  RCC->CR |= (1<<24); while(!(RCC->CR&(1<<25)));
  RCC->CFGR = (RCC->CFGR & ~0x3) | 0x2;
  while((RCC->CFGR & (0x3<<2)) != (0x2<<2));

  *(volatile uint32_t*)0xE000E014 = 72000-1; *(volatile uint32_t*)0xE000E018=0; *(volatile uint32_t*)0xE000E010=7;

  /* GPIO clocks */
  RCC->APB2ENR |= (1<<2)|(1<<3)|(1<<4);

  /* PA8 LED */
  GPIOA->CRH = (GPIOA->CRH & ~0xF) | 0x3;

  /* PA4 CS for MA600A */
  GPIOA->CRL = (GPIOA->CRL & ~(0xF<<16)) | (0x3<<16);
  GPIOA->ODR |= (1<<4);

  /* PC8 key */
  GPIOC->CRH = (GPIOC->CRH & ~(0xF<<0)) | 0x8;
  GPIOC->ODR |= (1<<8);

  /* PB12-15 motor ctrl: output PP */
  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & ~(0xFFFF<<16)) | (0x3333<<16);
  GPIOB->ODR &= ~((1<<12)|(1<<13)|(1<<14));
  GPIOB->ODR |= (1<<15);

  /* PB0 nFault: input pull-up */
  GPIOB->CRL = (GPIOB->CRL & ~0xF) | 0x8;

  /* TIM4 PWM: PB6/7/8 AF_PP */
  RCC->APB1ENR |= (1<<2);
  GPIOB->CRL = (GPIOB->CRL & ~(0xFF<<24)) | (0xBB<<24);  // PB6,PB7 = AF push-pull 50MHz
  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & ~0xF) | 0xB;                // PB8 = AF push-pull 50MHz

  TIM4->PSC = 0;                          // 不分频，72MHz时钟
  TIM4->ARR = PWM_MAX-1;                  // 自动重装载值
  TIM4->CCR1 = 0; TIM4->CCR2 = 0; TIM4->CCR3 = 0;  // 初始占空比为0

  // CCMR1: CH1(PB6)和CH2(PB7)配置为PWM模式1，使能预装载
  TIM4->CCMR1 = (6<<4)|(1<<3) | (6<<12)|(1<<11);  // OC1M=110(PWM1), OC1PE=1, OC2M=110, OC2PE=1
  // CCMR2: CH3(PB8)配置为PWM模式1，使能预装载
  TIM4->CCMR2 = (6<<4)|(1<<3);                    // OC3M=110, OC3PE=1

  TIM4->CCER = (1<<0)|(1<<4)|(1<<8);     // 使能CH1,CH2,CH3输出
  TIM4->CR1 |= (1<<7);                   // ARPE=1 自动重装载预装载使能
  TIM4->CR1 |= (1<<0);                   // CEN=1 计数器使能
  TIM4->EGR |= (1<<0);                   // UG=1 产生更新事件

  /* SPI1 */
  RCC->APB2ENR |= (1<<12);
  GPIOA->CRL = (GPIOA->CRL & ~(0xFFF<<20)) | (0xB4B<<20);
  SPI1->CR1 = (1<<11)|(0x5<<3)|(1<<2)|(1<<1)|(1<<9)|(1<<8)|(1<<6);
  volatile uint16_t d=SPI1->DR; (void)d;

  /* I2C2 */
  RCC->APB1ENR |= (1<<22);
  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & ~(0xFF<<8)) | (0xFF<<8);
  I2C2->CR2=36; I2C2->CCR=180; I2C2->TRISE=37; I2C2->CR1|=(1<<0);

  /* USART1: PA9=TX AF_PP, PA10=RX floating input, 115200 */
  RCC->APB2ENR |= (1<<14);  // Enable USART1 clock (APB2)
  GPIOA->CRH = (GPIOA->CRH & ~(0xFF<<4)) | (0x4B<<4);  // PA9=AF output 50MHz (TX), PA10=floating input (RX)
  /* BRR = fCLK/(16*baudrate) = 72000000/(16*115200) = 39.0625 = 0x271 (integer part in bits 15-4, fraction in bits 3-0) */
  *(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x08) = 0x271;  // 39.0625 -> mantissa=39(0x27), fraction=1
  *(volatile uint32_t*)(U1_BASE+0x0C) = (1<<13)|(1<<5)|(1<<3)|(1<<2);  // UE+RXNEIE+TE+RE
  /* Enable USART1 interrupt in NVIC (IRQ 37) - ISER[1] bit 5 */
  *(volatile uint32_t*)0xE000E104 |= (1<<(37-32));  // ISER[1] for IRQ 37

  int oled_ok = OLED_Init();
  MA600A_Init();

  if(oled_ok==0) OLED_Clear();

  uart_puts("\r\nF103 FOC Controller\r\n");
  cmd_help();

  uint32_t last=0, counter=0;
  uint8_t btn_last=1;
  while(1) {
    uint32_t t = tick_count;
    if(t-last==0) continue;
    last = t;

    /* PC8 button */
    uint8_t btn = !(GPIOC->IDR&(1<<8));
    if(btn_last==1 && btn==0) {
      motor_running = !motor_running;
      if(motor_running) { GPIOB->ODR|=(1<<12)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15); }
      else { TIM4->CCR1=0;TIM4->CCR2=0;TIM4->CCR3=0; GPIOB->ODR&=~((1<<12)|(1<<13)|(1<<14)|(1<<15)); }
    }
    btn_last=btn;

    /* FOC update at 1kHz (from 1ms tick) */
    if(motor_running) foc_run();

    /* OLED + LED every 200ms */
    counter++;
    if(counter>=200) {
      counter=0;
      GPIOA->ODR ^= (1<<8);
      uint16_t raw = MA600A_ReadRaw();
      float ang = (float)raw/65536.0f*360.0f;
      if(oled_ok==0) {
        OLED_ShowString(0,0,"RAW:"); OLED_ShowNum(24,0,raw,5);
        OLED_ShowString(60,0,"H:"); OLED_ShowHex(72,0,raw);
        OLED_ShowString(0,1,"ANG:"); OLED_ShowNum(24,1,(uint32_t)ang,3);
        OLED_ShowString(0,2,"RUN:"); OLED_ShowString(24,2,motor_running?"YES":"NO ");
        OLED_ShowString(0,3,"VQ:"); OLED_ShowNum(24,3,(int)(foc_vq*1000),4);
        OLED_ShowString(0,4,"PMW:"); OLED_ShowNum(24,4,TIM4->CCR1,4);
        OLED_ShowString(0,5,motor_running?"MOTOR:ON ":"MOTOR:OFF");
      }
    }

    /* Echo */
    if(echo_on && t%200==0) cmd_stat();
  }
}

void SysTick_Handler(void) { tick_count++; }

编译程序

cd g:\U3C5\STM32F103RCT6; make clean; make all

下载程序

总结

发现几个现象，每次我下载程序前先清除芯片，然后再下载，成功后按RESET启动，但是也出现很多次程序没有下载成功，让AI改半天也不行，然后无意中发现，重新给板子断电再上电就好了，而且遇见好几次，比如程序改完，灯不闪了，OLED屏不亮了，按RESET不行，AI改几次也不行，这时候可以试试重新断电

sdcwhy · 2026 年7 月 2 日 09:54

演示视频

1006323177 · 2026 年7 月 14 日 08:52

这个设计的是真优秀

MetalHeart · 2026 年7 月 16 日 05:49

设计很好，stm32FOC控制性价比不太高，建议博主更换为国产IC。

sdcwhy · 2026 年7 月 16 日 06:07

那您帮忙推荐一款适合的性价比高的啊，不要小众的，编程麻烦

leihaozhuce · 2026 年8 月 30 日 12:55

这是一个完成度很高的嵌入式底层驱动项目。作者对 STM32 的寄存器操作非常熟练，FOC 算法逻辑清晰。只要解决了下载器连接不稳定的问题，并优化一下代码结构，这将是一个非常有竞争力的参赛作品！

【2026 机器人模块大赛】7 +基于MPS的智能家居六能交互机器人+速度+位置控制（stm32)

一、任务目标

二、硬件部分

引脚接线

三、软件部分

STM32F103RCT6 FOC控制系统 - CubeMX配置指南

一、新建工程

时钟配置 (Clock Configuration) 配置项

配置TIM1（三相PWM输出）

第一步：打开TIM1配置界面

第二步：基础配置

第四步：配置PWM模式

第五步：配置GPIO引脚

第六步：启用PWM输出

下一步：配置SPI1（MA600A磁编码器）

第一步：打开SPI1配置界面

第二步：基础配置

第三步：配置SPI参数

第四步：配置GPIO引脚

第五步：手动添加CS引脚

下一步：配置I2C1（OLED显示屏）

第一步：打开I2C1配置界面

第三步：配置I2C参数

第四步：配置GPIO引脚

第五步：验证配置

下一步：配置ADC1（三相电流检测）

第一步：打开ADC1配置界面

第二步：基础配置

下一步：配置GPIO控制引脚

第一步：打开GPIO配置界面

第二步：配置控制引脚

操作步骤：

下一步：配置USART1（调试串口）

第一步：打开USART1配置界面

第二步：基础配置

第三步：配置GPIO引脚

第四步：配置中断（可选）

总结