概述
7 l* ?: I- r- n8 u. C( B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。

! B, n5 J  s$ V/ o% a) bSTM32定时器
使用STM32芯片类型：STM32c8t6。



使用外设接口：选用TIM4的CH1通道，对应输出脉冲IO口为PB6。
1 P! n( V/ Q- k4 o/ i8 p7 k# s5 E3 o7 ]



步进驱动器介绍
（这里以两相步进驱动器为例，详细见说明书）
. T6 ?* Y1 |) Z# J2 q4 r! U6 c5 _5 ]
接口
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）。
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。
2 R3 J, S* N( \' v6 v9 X方向信号：控制AB通电的相序，A-B顺时针，B-A逆时针
" a. W1 L  Q, {: S. B! W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）
( u0 Q1 ?" J2 @0 I$ t+ c- q

- {8 u/ W& L5 y
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）
+ p$ |" S+ A6 ~

0 _6 y& J# K' F/ h& a0 a
驱动电源:
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

3 Z5 R3 f: [8 P3 M  S+ @
1 B$ p2 A* H  n, k
定时器频率与步进电机的关系
$ O. c+ ]! g9 @2 J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
驱动器ENA±端不接
A+、A-、B+、B-接入步进电机
- h; r3 k- Y8 R5 E2 Z: t8 F电源接到变压器


) v4 A+ a0 H; C; f; J" w频率与速度的关系
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)
+ s1 a, ^0 t+ V) H6 w$ MT是步进电机步距角（1.8°），x是驱动器细分倍数（16）
脉冲频率= 时钟频率（72Mhz）/ ((arr+1)*(psc+1))
根据以上公式，可以得到：
Speed = 15r/min时，若确定arr为199，则psc为449
# c& V$ k$ \( L" B. T. u1 }其他速度可根据需要自行设定。
0 k4 A. c  E4 \6 {
6 j" D" K. k7 i% e% {
$ q# m! o* c! o' A7 `代码
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
. q* U2 _) a' U+ H4 a/ H

/ O3 t* R( P7 _- v) {( e

1. //TIM4配置
   
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. {  
   
4.     //初始化结构体
   
5.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   % o2 s2 F. i6 Q
6.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
7.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
   
8.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
   5 L- ?2 \" A. q% n
9.    
   
10.         //使能时钟
    
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
    
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;
    - h6 X5 @+ I. I$ L. N
18.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    ( L: P( F' K0 s* C! {. r) f
19.     //计数模式
    / o) \; R: r, ]+ L6 l  W$ A" r
20.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
    * I$ q# k5 j: Y! A1 g& i0 P/ L1 d
21.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;
    
22.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    
23.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
24.         TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
    
25.        
    
26.     //定时中断配置
    - j  p* v* t2 Q1 X3 t1 k) O# p
27.         TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); /
    
28.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  
    
29.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    ; V' G; s: r. g( o6 Q
30.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  
    
31.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
32.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    ; a* N1 i: O% s: U0 t2 J. T
33. 
    + Z' K1 i7 V8 f' o
34.         //初始化TIM4 Channel1 PWM模式         
    + e8 A6 }2 ]) N  r/ t( L/ W: l, O
35.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
    
36.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
37.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    ! R; T0 [/ [8 z# H. i( |* J( X& ^+ ]' W
38.         TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
    
39. 
    $ I# T8 J7 t- \; p
40.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  
    - A; q+ k, ~; ?2 X( V
41.         TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);        //使能定时器
    3 r* e" b8 Y& F. F0 I
42. }
    ; `* o/ y1 r& T4 k% \) G& p+ P: x

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1. /*PB5电机方向引脚配置*/
   # t+ y9 I3 a6 g. Z8 q$ i
2. void DIR_Init(void)               
   : M/ u# X. X0 l* T
3. {       
   5 R( v* R: ]8 E! U8 v" Q' H
4. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   
5. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         
   6 R- b- ~6 W: F% U
6. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                                 
   
7. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  
   
8. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 
   + M7 ~  a6 H3 @
9. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                                                        
   
10. }
    6 w- E! A' I, F1 i

复制代码

1. int main()
   * W! t6 {  g6 P
2. {
   
3.         DIR_Init();
   / j' o- F4 z; u0 B( O5 M
4.         TIM4_PWM_Init(200,450);
   ( x1 H! i+ K" ^$ [7 E
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
   % ^! _) y/ @: P* A/ @. F2 b; w
6.         while()
   0 Z/ W  [) N# @' N* X
7.         {
   
8.                 ;
   , p0 v/ a8 E) z9 o# I
9.         }
   
10. }
    

复制代码

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