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本项目以 NXP MCXA153（ARM Cortex-M0+ 内核）微控制器为核心，构建了一个具备高频 PWM 调速、串口指令交互以及状态保护功能的完整直流电机控制方案。

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Let'sdo2025年第4期基于单片机的直流电机控制-过程贴-电子产品世界论坛这个是过程贴，具体内容再这里

• 高频驱动：20kHz PWM 信号，有效消除电机运行时的机械噪音。

• 实时交互：内置自定义串口命令行界面（CLI），支持动态参数调整。

• 安全保护：具备参数越界校验及急停（STBY）逻辑。

• 模块化架构：硬件抽象层（HAL）与应用逻辑分离，易于移植到双向平衡车或四驱平台。

系统的逻辑层次如下：

    PC[PC 串口调试助手] -- UART (115200) --> MCU[NXP MCXA153 MCU]
    MCU -- PWM (20kHz) --> Driver[TB6612FNG 驱动模块]
    MCU -- GPIO (AIN1/AIN2/STBY) --> Driver
    Driver -- 高电流驱动 --> Motor[直流电机]
    Power[12V 外部电源] --> Driver
    Power -- 降压 --> MCU

系统采用 TB6612FNG 双 H 桥驱动器。相比传统的 L298N，它具有更高的效率和更低的发热量。

通过对底层定时器的精细配置，系统达到了以下性能指标：

• 载波频率：20 \text{ kHz} (避免人耳听觉干扰)

• 分辨率：600 级 (占空比步进约 0.17\%)

• 时钟源：12 \text{ MHz} 系统时钟

1. 引脚复用：在 MCUXpresso Config Tools 中将 P3_14 配置为 CTimer 的 Match 输出。

2. 时钟树：配置系统主频，确保 CTimer 获得稳定的 12MHz 时钟源。

• PWM 生成：计算 Match 寄存器的周期值。

  周期值公式：Period\_Count = \frac{Clock\_Freq}{PWM\_Freq} - 1

• 方向逻辑：编写 Motor_Direction() 函数，控制 AIN1 和 AIN2 的电平组合（10 为正转，01 为反转）。

• 利用 strtok 函数解析串口收到的字符串缓冲区。

• 实现 motor <speed> 命令，将 0-100 的数值映射到 PWM 占空比。

• 使用示波器观察 PWM 波形。

• 进行负载测试，观察 TB6612FNG 在长时间运行下的发热情况。

/* * 设置电机速度 (0-100%)
 * 20kHz 频率下，g_pwmPeriod 为 599
 */
void Motor_SetSpeed(uint8_t speedPercent)
{
    if (speedPercent > 100) speedPercent = 100;
    
    // 计算周期计数值
    uint32_t pwmPeriod = (timerClock / 20000) - 1U;
    
    // 计算占空比 (注意：根据驱动器逻辑，可能需要反转占空比或直接对应)
    // 脉冲宽度 = 周期 * (100 - 百分比) / 100
    uint32_t pulsePeriod = (pwmPeriod + 1U) * (100 - speedPercent) / 100;
    
    CTIMER_SetupPwmPeriod(CTIMER, CTIMER_MAT_PWM_PERIOD_CHANNEL,
                          CTIMER_MAT_OUT, pwmPeriod, pulsePeriod, false);
}

void handle_command(char *line)
{
    char *cmd = strtok(line, " ");
    
    if (strcmp(cmd, "motor") == 0) {
        char *val = strtok(NULL, " ");
        if (val) {
            uint8_t speed = (uint8_t)atoi(val);
            Motor_SetSpeed(speed);
            PRINTF("OK: Speed set to %d%%\r\n", speed);
        }
    } else if (strcmp(cmd, "stop") == 0) {
        GPIO_PinWrite(STBY_GPIO, STBY_PIN, 0); // 紧急停止
        PRINTF("OK: Motor Halted.\r\n");
    }
}

>> help
Available commands: motor <0-100>, left, right, stop, start
>> start
>> motor 50
OK: Speed set to 50%
>> right
OK: Direction changed.

• 低速阶段 (10%-30%)：电机启动平稳，由于频率高，无明显电流噪声。

• 高速阶段 (80%-100%)：电机转速达到额定值，波形稳定。

• 方向切换：执行 left 或 right 时，电机平滑减速后反转（建议在软件层加入缓冲逻辑）。

3.b站演示视频