概述
+ q; u' }4 P: t3 }! s正在做的项目需要用STM32控制步进电机，本篇主要讲解利用STM32定时器外设输出脉冲来控制步进电机转动。
  v' I/ V- S: ?& a
STM32定时器
使用STM32芯片类型：STM32c8t6。

6 @: O' W4 v- L$ F, a' O

使用外设接口：选用TIM4的CH1通道，对应输出脉冲IO口为PB6。
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, z2 n# a7 T5 t步进驱动器介绍
' e2 C% c, d$ q3 [  ~（这里以两相步进驱动器为例，详细见说明书）
# S! O9 y  x. Q6 a% V
接口
% P% v, l: B4 Z5 J& N) X! Z步进驱动器可分为两部分：环形分配器、功率放大器。
环形分配器：接收3种信号分别为：脉冲信号（PUL），方向信号（DIR），脱机信号（ENA）。
, w; t0 G9 A' o8 f2 h0 w- j脉冲信号：环形分配器对脉冲信号进行分配，去控制功率放大器相应的晶体管，使步进电机的线圈得电。所以，步进电机要运转就必须有脉冲输入，所以需要一个驱动器来给步进电机的各项绕组依次通电。
  V& R6 ]! \7 L$ _! s方向信号：控制AB通电的相序，A-B顺时针，B-A逆时针
脱机信号：步进电机停止时，AB线圈有一相得电，得电的功能使转子锁住，使转子不能动，需要收去拨动转子的时候，需要给脱机信号，使AB相绕组完全断电，转子处于自由转动状态。（也就是说控制电机停止除了不给脉冲之外，还可以控制脱机信号来锁死电机，此处用不着脱机信号）


- L2 J& f- S! \0 o  J
细分
为了提高步进电动机控制的精度，现在的步进驱动器都有细分的功能，所谓细分，就是通过驱动器中电路的方法把步距角减小。比如把步进驱动器设置成5细分，假设原来步距角1.8°那么设成5细分后，步距角就是0.36°。也就是说原来一步可以走完的，设置成细分后需要走5步。一般步进电动机的细分表在驱动器上可以直接看到。（设置合适细分能够避免电机转动时震动过大，但过高的细分数会导致电机输出力矩减小）
. T2 I6 V0 j0 v

0 [  ^# u$ w7 l+ ^9 S
- m( P! H" W2 G2 H) Y' p驱动电源:
" O' a; B+ Q2 J) T' t需要9-42V直流电源，需要使用变压器将220V交流电转为24V直流电


) d6 C# {3 t0 B8 O% n' t8 x
定时器频率与步进电机的关系
接线
将驱动器PUL+端接入STM32输出脉冲的IO口（PB6），PUL-端接地
将驱动器DIR+端接入STM32的任意一个闲置IO口（这里选PB5），DIR-端接地
+ [) W9 I, l  R* j. c/ r. b: d7 ?驱动器ENA±端不接
A+、A-、B+、B-接入步进电机
电源接到变压器
, Q! M1 `, ^* r6 |

频率与速度的关系
3 q" L6 d  Z2 b' `- r1 g确定输出脉冲频率与电机转速的关系，对于两相步进电机而言：
转速 = 脉冲频率 * 60 /((360/T)*x)
T是步进电机步距角（1.8°），x是驱动器细分倍数（16）
3 C" E) I  F! r% `, d( i: ^0 h脉冲频率= 时钟频率（72Mhz）/ ((arr+1)*(psc+1))
根据以上公式，可以得到：
, ]1 X0 R9 h  s, J4 O4 i# ^* TSpeed = 15r/min时，若确定arr为199，则psc为449
" A4 M% ?- l. M; ~, u$ a其他速度可根据需要自行设定。

* P0 c( H2 M; s5 s+ D
4 C) W$ U8 G( G6 q. _代码
1 k9 k$ ~2 K% Y+ ?" B) t: o编写流程：TIM4配置 -> DIR对应IO口配置 -> main调用初始化函数并设置占空比


8 ?9 i% k) o5 e: x* P# Z

1. //TIM4配置
   " j) l8 H' _+ v- S/ ~' [+ E. z- [
2. void TIM4_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) //初始化arr=200，psc = 450得到电机速度为15r/min
   
3. {  
   + J( x  N; p5 a* E% `& q
4.     //初始化结构体
   
5.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   1 ]# v$ ^' a  Q
6.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   8 p0 m+ \. n+ M1 i7 l( @
7.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
   
8.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
   
9.    
   7 ]. S7 B* R5 J+ o; R) E2 S
10.         //使能时钟
    - ^! j" V3 |+ r5 X4 z5 T7 f
11.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);
    
12.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);  
    
13.           
    
14.     //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM4 CH1的PWM脉冲波形        GPIOB.6
    ( I, @! o# t+ r# F& w7 Z
15.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //TIM4_CH1
    
16.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
    
17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
18.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
19.     //计数模式
    
20.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
    ; ^9 w, N5 V% _9 Y. O* [  W
21.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;
    - W% ~$ R+ t7 W* t1 Z
22.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
      C8 l6 s( K' ]* n* n
23.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
24.         TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
    4 x" s$ B) Z  H' d! i
25.        
    : ?) E0 o, j& _1 l) [% G' L/ W% G
26.     //定时中断配置
    
27.         TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); /
    
28.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  
    
29.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    
30.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  
    
31.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
32.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
33. 
    
34.         //初始化TIM4 Channel1 PWM模式         
    * U, \6 b9 j! X/ v- W3 o6 w
35.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
    
36.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
37.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    . x% e$ d. ^* s; x2 l) p
38.         TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
    - N4 Q: D) w' K* F! f
39. 
    % W) D9 ?% e7 e+ L, }  E
40.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  
    0 \3 i# V5 e# I  J1 E
41.         TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);        //使能定时器
    
42. }
    2 a. F( v' Q3 k! e! G: q

复制代码

1. /*PB5电机方向引脚配置*/
   
2. void DIR_Init(void)               
   
3. {       
     z& H! j! [2 g# S6 j
4. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   & E1 Y. m: Y' ?7 C- f; z
5. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         
   : |' J% \& ~5 T
6. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                                 
   ' F# N1 C" H! g4 i3 }9 r/ q
7. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  
   1 }* l0 N/ D4 h2 `
8. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 
   
9. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                                                        
   
10. }
    6 P% J7 K8 u4 k# ^7 {

复制代码

1. int main()
   . b: b' A+ t2 c
2. {
   
3.         DIR_Init();
     b5 g4 f3 d% i1 E# f) J! W; ?
4.         TIM4_PWM_Init(200,450);
   # }) A. E0 D3 ~( v9 C1 N" }1 Z! Y( A
5.         TIM_SetCompare1(TIM4,200/2);        //设置占空比为50%（=arr/2），不设置的话电机启动不了
   ' D0 \6 Y3 f4 N7 i" z
6.         while()
   & B2 _# P. H+ w5 Q7 X$ }
7.         {
   ) b% ^; C# c8 H6 V3 R; ^0 N2 C6 ]$ \
8.                 ;
   
9.         }
   ) r0 Z( K, b, M1 [) |6 S" E
10. }
    ; ?3 i. |+ `* l# F" E3 q0 e  n  }

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( R( ~  z5 B  K0 k, u& }) T————————————————
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