STM32驱动步进电机详解

创作时间:

作者:

@小白创作中心

STM32驱动步进电机详解

引用

来源

https://m.eeworld.com.cn/hisic/452214.html

步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的执行机构，可以通过控制脉冲来控制，因此比一般的电机更精准。本文将详细介绍如何使用STM32微控制器驱动四线双向步进电机，包括硬件接线、参数设置和软件编程等关键步骤。

硬件接线

THB7128步进电机驱动有两个接线口，J4口与STM32的IO口相接，J2口与步进电机和电源相接。

J2口有6个端子，从两个端口旁的接口定义可以看出，接口分别为B-,B+,A-,A+,V-,V+。其中V+与9~32V的电源相接，V-接电源地，其余的接口B+,B-一组，A+,A-一组与步进电机的两组同相线相接(注：想要判断步进电机哪两根线同相，只需用万用表测量，短接的即为同相)。

J4口同样可以从端口定义看出，分别有CP+,CP-,DIR+,DIR-,EN+,EN-6个端子。CP为脉冲信号输入端，DIR为电机正反转控制端，EN为电机脱机控制端。在J4端口有共阳极和共阴极两种接线方法。

共阳极接法：分别将CP+，DIR+，EN+连接到STM32板子的输出电压上，脉冲输入信号通过CP-接入；此时，DIR，EN-在低电平有效。
共阴极接法：分别将CP-，DIR-，EN-连接到控制系统的地端（与电源地隔离）；此时脉冲输入信号通过CP+加入，U/D+，EN+在高电平有效。

本文采用的是共阴极接法。

驱动芯片设置

TBH7128有6个拨盘开关（S1~~S6），前3个开关控制细分设置，即控制电机每一步转动多少度，步距角=电机固有步距角/细分数。后三个S3~~S6设置电流大小，设置的电流不要超过电机的额定电流。具体如何设置根据自己实际情况参考驱动芯片背后的说明表进行调节。

程序设计

定时器设置及IO口初始化

#include "dianji.h"
#include "led.h"

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
    //定时器TIM3初始化
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;//自动重装载寄存器周期的值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc;//预分频值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//设置时钟分割
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
    //中断优先级NVIC设置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;//TIM3中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//响应优先级
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能TIMx
}

void TIM3_IRQHandler(void)//TIM3中断函数
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) != RESET)//检查TIM3更新中断发生与否
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//清除TIMx更新中断标志
        LED0=!LED0;
    }
}

void DJ_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);//使能GPIOG
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStruct);
    GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);
}

主函数（具体操作控制）

#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "timer.h"
#include "key.h"
#include "dianji.h"

#define up 1
#define down 0

int main(void)
{
    vu8 key = 0;
    vu8 key1 = 0;
    vu8 num0 = 0;
    vu8 num1 = 0;
    vu8 num2 = 0;
    vu8 speed = 1;
    vu16 arrLowest = 189;
    vu16 arrMax= 409;
    vu16 arr =299;
    vu16 psc = 359;

    LED_Init();
    delay_init();
    KEY_Init();
    DJ_Init();
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    uart_init(115200); //串口初始化为115200
    TIM3_Int_Init(arr,psc);//10Khz的计数频率，计数到100为10ms （arr+1）*（psc+1）/72

    while(1)
    {
        key = KEY_Scan(0);
        if(key == KEY0_PRES)
        {
            if(num0 == 0)
            {
                num0 = 1;
                LED1=0;
                GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
            }
            else
            {
                num0 = 0;
                LED1=1;
                GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
            }
        }
        if(key == KEY1_PRES)
        {
            if(num2 == 0)
            {
                GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);
                num2 = 1;
            }
            else
            {
                GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);
                num2 = 0;
            }
        }
        while(key == WKUP_PRES)
        {
            if(speed == down)
            {
                arr+=2;
                TIM3_Int_Init(arr,psc);
                delay_ms(50);
                key1 = KEY_Scan(0);
                if(arr > arrMax)
                {
                    speed = up;
                }
                if(key1 == WKUP_PRES)//关闭变速
                {
                    LED1 = 0;
                    key = 0;
                }
            }
            if(speed == up)
            {
                arr-=2;
                TIM3_Int_Init(arr,psc);
                delay_ms(50);
                if(arr < arrLowest)
                {
                    speed = down;
                }
                key1 = KEY_Scan(0);
                if(key1 == WKUP_PRES)
                {
                    LED1 = 0;
                    key = 0;
                }
            }
        }
    }
}