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基于stm32f1硬件I2C busy问题
/**
* 函数功能: 定时器中断服务函数
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明: 实现加减速过程
*/
void STEPMOTOR_TIMx_IRQHandler(void)//定时器中断处理
{
__IO uint16_t tim_count=0;
// 保存新(下)一个延时周期
uint16_t new_step_delay=0;
// 加速过程中最后一次延时(脉冲周期).
__IO static uint16_t last_accel_delay=0;
// 总移动步数计数器
__IO static uint32_t step_count = 0;
// 记录new_step_delay中的余数,提高下一步计算的精度
__IO static int32_t rest = 0;
//定时器使用翻转模式,需要进入两次中断才输出一个完整脉冲
__IO static uint8_t i=0;
if(__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(&htimx_STEPMOTOR, STEPMOTOR_TIM_IT_CCx) !=RESET)
{
// 清楚定时器中断
__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htimx_STEPMOTOR, STEPMOTOR_TIM_IT_CCx);
// 设置比较值
tim_count=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx_STEPMOTOR);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htimx_STEPMOTOR,STEPMOTOR_TIM_CHANNEL_x,tim_count+srd.step_delay);
i++; // 定时器中断次数计数值
if(i==2) // 2次,说明已经输出一个完整脉冲
{
i=0; // 清零定时器中断次数计数值
switch(srd.run_state) // 加减速曲线阶段
{
case STOP:
step_count = 0; // 清零步数计数器
rest = 0; // 清零余值
// 关闭通道
TIM_CCxChannelCmd(STEPMOTOR_TIMx, STEPMOTOR_TIM_CHANNEL_x, TIM_CCx_DISABLE);
__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htimx_STEPMOTOR, STEPMOTOR_TIM_FLAG_CCx);
STEPMOTOR_OUTPUT_DISABLE();
MotionStatus = 0; // 电机为停止状态
break;
case ACCEL:
step_count++; // 步数加1
if(srd.dir==CW)
{
step_position++; // 绝对位置加1
}
else
{
step_position--; // 绝对位置减1
}
srd.accel_count++; // 加速计数值加1
new_step_delay = srd.step_delay - (((2 *srd.step_delay) + rest)/(4 * srd.accel_count + 1));//计算新(下)一步脉冲周期(时间间隔)
rest = ((2 * srd.step_delay)+rest)%(4 * srd.accel_count + 1);// 计算余数,下次计算补上余数,减少误差
if(step_count >= srd.decel_start)// 检查是够应该开始减速
{
srd.accel_count = srd.decel_val; // 加速计数值为减速阶段计数值的初始值
srd.run_state = DECEL; // 下个脉冲进入减速阶段
}
else if(new_step_delay <= srd.min_delay) // 检查是否到达期望的最大速度
{
last_accel_delay = new_step_delay; // 保存加速过程中最后一次延时(脉冲周期)
new_step_delay = srd.min_delay; // 使用min_delay(对应最大速度speed)
rest = 0; // 清零余值
srd.run_state = RUN; // 设置为匀速运行状态
}
break;
case RUN:
step_count++; // 步数加1
if(srd.dir==CW)
{
step_position++; // 绝对位置加1
}
else
{
step_position--; // 绝对位置减1
}
new_step_delay = srd.min_delay; // 使用min_delay(对应最大速度speed)
if(step_count >= srd.decel_start) // 需要开始减速
{
srd.accel_count = srd.decel_val; // 减速步数做为加速计数值
new_step_delay = last_accel_delay;// 加阶段最后的延时做为减速阶段的起始延时(脉冲周期)
srd.run_state = DECEL; // 状态改变为减速
}
break;
case DECEL:
step_count++; // 步数加1
if(srd.dir==CW)
{
step_position++; // 绝对位置加1
}
else
{
step_position--; // 绝对位置减1
}
srd.accel_count++;
new_step_delay = srd.step_delay - (((2 * srd.step_delay) + rest)/(4 * srd.accel_count + 1)); //计算新(下)一步脉冲周期(时间间隔)
rest = ((2 * srd.step_delay)+rest)%(4 * srd.accel_count + 1);// 计算余数,下次计算补上余数,减少误差
//检查是否为最后一步
if(srd.accel_count >= 0)
{
srd.run_state = STOP;
}
break;
}
srd.step_delay = new_step_delay; // 为下个(新的)延时(脉冲周期)赋值
}
}
}
/**
* 函数功能: 相对位置运动:运动给定的步数
* 输入参数: step:移动的步数 (正数为顺时针,负数为逆时针).
accel 加速度,实际值为accel*0.1*rad/sec^2
decel 减速度,实际值为decel*0.1*rad/sec^2
speed 最大速度,实际值为speed*0.1*rad/sec
* 返 回 值: 无
* 说 明: 以给定的步数移动步进电机,先加速到最大速度,然后在合适位置开始
* 减速至停止,使得整个运动距离为指定的步数。如果加减速阶段很短并且
* 速度很慢,那还没达到最大速度就要开始减速
*/
void STEPMOTOR_AxisMoveRel(__IO int32_t step, __IO uint32_t accel, __IO uint32_t decel, __IO uint32_t speed)
{
__IO uint16_t tim_count;
// 达到最大速度时的步数
__IO uint32_t max_s_lim;
// 必须要开始减速的步数(如果加速没有达到最大速度)
__IO uint32_t accel_lim;
if(step < 0) // 步数为负数
{
srd.dir = CCW; // 逆时针方向旋转
STEPMOTOR_DIR_REVERSAL();
step =-step; // 获取步数绝对值
}
else
{
srd.dir = CW; // 顺时针方向旋转
STEPMOTOR_DIR_FORWARD();
}
if(step == 1) // 步数为1
{
srd.accel_count = -1; // 只移动一步
srd.run_state = DECEL; // 减速状态.
srd.step_delay = 1000; // 短延时
}
else if(step != 0) // 如果目标运动步数不为0
{
// 我们的驱动器用户手册有详细的计算及推导过程
// 设置最大速度极限, 计算得到min_delay用于定时器的计数器的值。
// min_delay = (alpha / tt)/ w
srd.min_delay = (int32_t)(A_T_x10/speed);
// 通过计算第一个(c0) 的步进延时来设定加速度,其中accel单位为0.1rad/sec^2
// step_delay = 1/tt * sqrt(2*alpha/accel)
// step_delay = ( tfreq*0.676/10 )*10 * sqrt( (2*alpha*100000) / (accel*10) )/100
srd.step_delay = (int32_t)((T1_FREQ_148 * sqrt(A_SQ / accel))/10);
// 计算多少步之后达到最大速度的限制
// max_s_lim = speed^2 / (2*alpha*accel)
max_s_lim = (uint32_t)(speed*speed/(A_x200*accel/10));
// 如果达到最大速度小于0.5步,我们将四舍五入为0
// 但实际我们必须移动至少一步才能达到想要的速度
if(max_s_lim == 0){
max_s_lim = 1;
}
// n1 = (n1+n2)decel / (accel + decel)
accel_lim = (uint32_t)(step*decel/(accel+decel));
// 我们必须加速至少1步才能才能开始减速.
if(accel_lim == 0){
accel_lim = 1;
}
// 使用限制条件我们可以计算出减速阶段步数
if(accel_lim <= max_s_lim){
srd.decel_val = accel_lim - step;
}
else{
srd.decel_val = -(max_s_lim*accel/decel);
}
// 当只剩下一步我们必须减速
if(srd.decel_val == 0){
srd.decel_val = -1;
}
// 计算开始减速时的步数
srd.decel_start = step + srd.decel_val;
// 如果最大速度很慢,我们就不需要进行加速运动
if(srd.step_delay <= srd.min_delay){
srd.step_delay = srd.min_delay;
srd.run_state = RUN;
}
else{
srd.run_state = ACCEL;
}
// 复位加速度计数值
srd.accel_count = 0;
}
MotionStatus = 1; // 电机为运动状态
tim_count=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx_STEPMOTOR);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htimx_STEPMOTOR,STEPMOTOR_TIM_CHANNEL_x,tim_count+srd.step_delay); // 设置定时器比较值
TIM_CCxChannelCmd(STEPMOTOR_TIMx, STEPMOTOR_TIM_CHANNEL_x, TIM_CCx_ENABLE); // 使能定时器通道
STEPMOTOR_OUTPUT_ENABLE();
}
1、机器人和工业驱动器
2、纺织、缝纫机
3、包装机械
4、工厂和实验室自动化
5、高速 3D 打印机
6、液体处理
7、医疗
8、办公自动化
9、有线闭路电视
10、自动取款机、现金回收
11、泵和阀门
电机驱动主芯片采用TMC2160
TMC2160和5160区别:5160带UART控制及智能定位控制(如速度控制、位置控制);
TMC2160和TMC260 TMC262区别:以前版本需要通过SPI接口设置细分、电流等,新的TMC2160可通过拨码开关设置;
有条件的输入输出最好加些滤波和保护,输出加脉冲整形(比如加74HC14)
拨码开关ON:设置为高电平1,反之低电平0
细分设置:CFG1、CFG0
CFG1、CFG0:
11:64细分
10:32细分
01:16细分
00:8细分
运行电流设置:CFG4、CFG3、CFG2
CFG4、CFG3、CFG2:
111:IRUN=31
110:IRUN=28
101:IRUN=26
100:IRUN=24
011:IRUN=22
010:IRUN=20
001:IRUN=18
000:IRUN=16
Irms=Vfs/(IRUN/32)/(Rsense*1.414);
Vfs =325mV,Rsense为0.05欧时,则最大电流为4.5A左右;
CFG5:
1:SpreadCyle模式,低速、低平稳运行模式
0:SpreadCyle模式,高速、高运动稳定模式
保持电流设置:CFG6
CFG6:
1:保持电流=运行电流/2
0:保持电流=运行电流
DIR+STEP接口模式位置控制(无需SPI接口)
COM端:接24V或12V或5V
DRV_ENN、STER、DIR:接集电极开路输出
为测试方便:
COM端:接3.3V
DRV_ENN:使能,接PB14
DIR:方向, PB15
STEP:脉冲,PA8