基于 STM32F103x系列 单片机的三轴步进电机驱动程序
已不再做电机控制0_0
这个demo本身是很简单的,本科的时候学习用的
另外再上传另一个demo供大家学习用,类似的,使用时切换到该分支, git checkout HGRobotSimpleDemo
.
HGRobotSimpleDemo, 一个简单的滑轨机器人程序, 适合初学者, 只是给出了大致的架构, 只包括上位机与机器人通信(WinForm->LwIP栈->步进电机),板子用的stm32F4.
上位机的话用了因为用了海康的网络球机,所以有网络通信/串口通信/视频监控的功能,都是用SDK开发的。
实际上真正的机器人用的是伺服电机,步进电机也就拿来入门即可。
4StepperMotorsDriveBySTM32F103x
-
电机用GPIOC口
// (MotorX)A4988--> GPIOC0-GPIO1 GPIOC0 --> ENABLE GPIOA1 --> STEP(TIM2 CH2) GPIOC1 --> DIR
// (MotorY)A4988--> GPIOC2-GPIO3 GPIOC2 --> ENABLE GPIOA7 --> STEP(TM3 CH2) GPIOC3 --> DIR
// (MotorZ)A4988--> GPIOC4-GPIO5 GPIOC4 --> ENABLE GPIOB7 --> STEP(TIM4 CH2) GPIOC5 --> DIR
-
机械手(二八步进电机)控制信号使用GPIOC口
GPIOC6 --> MotorH_A GPIOC7 --> MotorH_B GPIOC8 --> MotorH_C GPIOC9 --> MotorH_D
-
串口通信对应引脚宏定义
#define MASTER_CTRL GPIOA #define MASTER_TXD GPIO_Pin_9 #define MASTER_RXD GPIO_Pin_10
选择有很多种,比方说定时器使能/关闭,PWM输出通道使能/关闭,占空比为0/50%,驱动器使能引脚0/1 但关键是,你要能在程序中有办法监测到电机当前是停止的,还是运行的 所以选择设置/读取定时器使能位/PWM输出通道使能位
TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR);
TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);
TIM_OCENReset(TIM4,OC2_ENR);
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR,DISABLE);
TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);
TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
这里控制pwm通断其实就是为了启动或停止电机,然而启动和停止分别包含加速过程和减速过程,所以这里统一采用TIM_OCENReset() 其它的方式都打开使能并配合上加减速过程,实现电机的启动和停止 实际采用TIM_Cmd()更节能一些
// fpwm_psc = 1,即为1分频,该函数内部已经作减一操作,故不用再减一
TIM_ChangePrescaler(TIMx,fpwm_psc);
// 这里采用TIM_ChangePrescaler方法,因为占空比始终不变,例如可以为50%
TIM_SetAutoreload(TIMx,fpwm_arr)
- (全步进模式)计算转速
// 一个脉冲周期T = arr/[(72*1000000)/fpwm_psc] = 72*1000000/(fpwm_psc*arr)(s) ,f = 1/T (Hz)
// 转速n = (f/200)*60 (r/min),细分数1.8°,200个脉冲转一圈
// 占空比 p = pulse_ccr / arr;
-
相关GPIO口:
GPIOB5 (K1) GPIOB6 (K2) GPIOB13 (K3) //GPIOB7 (K3) GPIOB14 (K4) //GPIOB8 (K4) GPIOB9 (K5) GPIOB10 (K6) GPIOB11 (K7) GPIOB12 (K8)
-
效果:
按下K1,顺时针转 按下K2,逆时针转; 按下K3,加速; 按下K4,减速 ; 按下K5,暂停; 按下K6,启动; 按下K7,计时加长; 按下K8,计时减少;
- sys.h 文件中 SYSTEM_SUPPORT_UCOS 置1
- stm32f10x_it.c 文件中 USE_UCOSII 置1(实际 stm32f10x_it.c 这个文件没有在我的项目中用到)
-
- 键盘
确认按键后返回相应键值 可以在主程序中根据键值设计响应程序
-
- 计时定时器 TIM1
-
- PWM 生产定时器 TIM2,TIM3,TIM4
自动重装载计数值、计数器分频系数可调 默认pwm占空比50% 默认关闭pwm通道输出使能
-
- 四二步进电机基本控制
启动/停止电机函数,启动过程包括电机pwm使能,和加减速过程 改变电机速度函数 改变电机方向函数,如果电机此时处于运行状态,应先停止在反方向启动
-
- 机械手八二电机基本控制
打开机械手 关闭机械手 保持机械手当前状态
-
- GPIO口初始化
全部存储在GPIO_Motor.c文件中 含有基础的XYZ三轴步进电机使能和反向对应GPIO端口初始化 含有基础的XYZ三轴步进电机PWM脉冲信号对应GPIO端口初始化 含有定时器TIM2,TIM3,TIM4的pwm输出通道对应GPIO端口初始化 含有机械手八二马达的L289N驱动器控制对应GPIO端口引脚初始化