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【经验分享】基于STM32之控制步进电机

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-14 21:00
一、关于步进电机那点事
这次使用的是二相步进电机,博客上也有许多关于步进电机的博文啊,质量也是参差不齐,今天就给大家仔细的介绍一下该电机,我主要还是继承以往的风格,资料方面我也讲的少,主要还是侧重实操方向,希望能够带给大家帮助

下面是图:

(NW6T3LWCB0~(}G%`8}$%~K.png

首先要认识一下步进电机上的几条线:

四条线(红、蓝、绿、黑)

正常来说对应A+、A-、B+、B-,在电机上基本上也都会标明代表含义,其实步进电机的原理其实都差不多,主要就是学会使用和了解原理就基本上达到我们的目的了,如果想要深入学习,那可以再继续研究······

那么怎么使用呢?首先就要搭配一款步进电机的驱动器了,网上随便都可以买到,如图:



这里我们很明显可以看到它有12个接口,这里再详细介绍一下如何使用接口:

V+:连接电源正极(注意电压在9V~32V之间即可,过大的话你懂得)

GND:连接电源负极

A+:连接电机绕组A+相

A- : 连接电机绕组A-相

B+:连接电机绕组B+相

B- : 连接电机绕组B-相

CP+:脉冲信号输入正 ( PUL+ )(取决于共阴、共阳接法再来接线,共阴的话CP-接地,CP+接脉冲信号即定时器PWM输出)

CP-:脉冲信号输入负  ( PUL-)

DIR+:电机正、反转控制正(同样取决于共阴共阳接法)

DIR-:电机正、反转控制负

EN+:电机脱机控制正(可以不接)

EN-:电机脱机控制负

二、接线问题
上面到这可能对它的接线有了一个想法了,那么具体如何接线呢?嘿嘿,这里有共阴和共阳的常见的两种接法,具体参照下图:

~26WQ5I1Y7EEZK1Z8KJC61M.png

]KZC1MXDFS[99NB5TT}2~CI.png

这里我采用了共阴极的接法

那么我的接线:

DIR+:PA8(随便一个端口即可)

DIR-:GND

CP+:PA1(TIM2通道2)

CP-:GND

ENA不接

三、主要代码
这里的代码搬运后修改一些的,即可上手即可用

主函数

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "sys.h"
  3. #include "usart.h"
  4. #include "delay.h"
  5. #include "key.h"
  6. #include "led.h"         
  7. #include "usmart.h"        
  8. #include "driver.h"

  9. //共阴
  10. /*
  11. CP+->PA.1   CP-接GND
  12. DIR+->PA.8  DIR-接GND
  13. */

  14. int main(void)
  15. {         
  16.         delay_init();                              
  17.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);         
  18.         uart_init(115200);            
  19.         KEY_Init();                        
  20.         Driver_Init();                        
  21.         TIM2_Init(999,72-1);      
  22.         while(1)
  23.         {        
  24.                         Locate_Rle2(500,CW);
  25.                         delay_ms(5000);
  26.                         delay_ms(5000);
  27.                         delay_ms(5000);
  28.                         Locate_Rle2(500,CCW);
  29.                         delay_ms(5000);
  30.                         delay_ms(5000);
  31.                         delay_ms(5000);
  32.                 }

  33. }        
复制代码

定时器函数:

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "driver.h"
  3. #include "delay.h"
  4. #include "usart.h"

  5. long current_pos[2]={0,0};
  6. int motor_dir2=0;
  7. u8 count[2]={0,0};

  8. void Driver_Init(void)
  9. {
  10.         GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  11.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        

  12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;        
  13.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                 
  14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        
  15.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                       
  16.         GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);                                                
  17. }


  18. void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc)
  19. {                                                         
  20.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  21.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  22.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
  23.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  24.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);         
  25.          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);                                                                              

  26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;                                //TIM2_CH2
  27.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                        
  28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  29.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  30.         
  31.         TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
  32.         
  33.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;                                         
  34.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                                
  35.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                        
  36.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  37.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);                 
  38.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);                                

  39.         TIM_UpdateRequestConfig(TIM2,TIM_UpdateSource_Regular);
  40.         TIM_SelectOnePulseMode(TIM2,TIM_OPMode_Single);                        
  41.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;               
  42.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  43.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = arr>>1;                                 
  44.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  45.         TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                                 

  46.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);                  
  47.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);                                         
  48.         
  49.         TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update ,ENABLE);                          

  50.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;                  
  51.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  
  52.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                 
  53.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;         
  54.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                  
  55.         
  56.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);                          
  57.         TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);                                                                                                                           
  58. }
  59. /******* TIM2*********/
  60. void TIM2_IRQHandler(void)
  61. {
  62.         if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_FLAG_Update)!=RESET)
  63.         {
  64.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);        
  65.                 count[0]++;
  66.                 TIM_GenerateEvent(TIM2,TIM_EventSource_Update);
  67.         
  68.                 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                            

  69.                 if(count[0]==200)
  70.                 {
  71.                         if(motor_dir2==CW)                                                   
  72.                                 current_pos[0]+=count[0];
  73.                         else                                                                    
  74.                                 current_pos[0]-=count[0];
  75.                         TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);                                                   
  76.                         printf("motor2µ±Ç°Î»ÖÃ=%ld\r\n",current_pos[0]);
  77.                         count[0]=0;
  78.                 }
  79.         
  80.         }
  81. }

  82. void TIM2_Startup(u32 frequency)   
  83. {
  84.         u16 temp_arr=1000000/frequency-1;
  85.         TIM_SetAutoreload(TIM2,temp_arr);
  86.         TIM_SetCompare2(TIM2,temp_arr>>1);
  87.         
  88.         TIM_SetCounter(TIM2,0);
  89.         TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  
  90. }


  91. void Locate_Rle2(u32 frequency,DIR_Type dir)
  92. {
  93.         
  94.         if(TIM2->CR1&0x01)
  95.         {
  96.                 printf("\r\nThe last time pulses is not send finished,wait please!\r\n");
  97.                 return;
  98.         }
  99.         if((frequency<20)||(frequency>100000))
  100.         {
  101.                 printf("\r\nThe frequency is out of range! please reset it!!(range:20Hz~100KHz)\r\n");
  102.                 return;
  103.         }
  104.         motor_dir2=dir;
  105.         
  106.         DRIVER_DIR2=motor_dir2;                                
  107.         TIM2_Startup(frequency);                        
  108. }
复制代码

到这里你就会发现其实原理还是相当简单的,剩下的也不再深入了,希望能够对大家帮助哈哈

实现目的:

该程序就是实现正转后隔一会再反转,大家可以根据自己需求设置到自己想要的转动情况,同时要让他停下来,只需要在自己需要的地方设置一个TIM_SetCompare2(TIM2,0)即可停下,可以自由设置。

四、总结
今天关于步进电机就暂且介绍到这里,后面有需要会再特别介绍一下,文章写得还是比较简单,相信对于你还是可以很轻松入手的


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