概述

正在做的項目需要用STM32控制步進電機，本篇主要講解利用STM32定時器外設輸出脈沖來控制步進電機轉動。

STM32定時器

使用STM32芯片類型：STM32c8t6。

使用外設接口：選用TIM4的CH1通道，對應輸出脈沖IO口為PB6。

步進驅動器介紹

（這里以兩相步進驅動器為例，詳細見說明書）

• 接口
  步進驅動器可分為兩部分：環形分配器、功率放大器。
  環形分配器：接收3種信號分別為：脈沖信號（PUL），方向信號（DIR），脫機信號（ENA）。
  脈沖信號：環形分配器對脈沖信號進行分配，去控制功率放大器相應的晶體管，使步進電機的線圈得電。所以，步進電機要運轉就必須有脈沖輸入，所以需要一個驅動器來給步進電機的各項繞組依次通電。
  方向信號：控制AB通電的相序，A-B順時針，B-A逆時針
  脫機信號：步進電機停止時，AB線圈有一相得電，得電的功能使轉子鎖住，使轉子不能動，需要收去撥動轉子的時候，需要給脫機信號，使AB相繞組完全斷電，轉子處于自由轉動狀態。（也就是說控制電機停止除了不給脈沖之外，還可以控制脫機信號來鎖死電機，此處用不著脫機信號）
  
• 細分
  為了提高步進電動機控制的精度，現在的步進驅動器都有細分的功能，所謂細分，就是通過驅動器中電路的方法把步距角減小。比如把步進驅動器設置成5細分，假設原來步距角1.8°那么設成5細分后，步距角就是0.36°。也就是說原來一步可以走完的，設置成細分后需要走5步。一般步進電動機的細分表在驅動器上可以直接看到。（設置合適細分能夠避免電機轉動時震動過大，但過高的細分數會導致電機輸出力矩減小）
  
• 驅動電源:
  需要9-42V直流電源，需要使用變壓器將220V交流電轉為24V直流電
  

定時器頻率與步進電機的關系

• 接線

  將驅動器PUL+端接入STM32輸出脈沖的IO口（PB6），PUL-端接地
  將驅動器DIR+端接入STM32的任意一個閑置IO口（這里選PB5），DIR-端接地
  驅動器ENA±端不接
  A+、A-、B+、B-接入步進電機
  電源接到變壓器

• 頻率與速度的關系

  確定輸出脈沖頻率與電機轉速的關系，對于兩相步進電機而言：

  轉速 = 脈沖頻率 * 60 /((360/T)*x) T是步進電機步距角（1.8°），x是驅動器細分倍數（16） 脈沖頻率= 時鐘頻率（72Mhz）/ ((arr+1)*(psc+1))

  根據以上公式，可以得到：
  Speed = 15r/min時，若確定arr為199，則psc為449
  其他速度可根據需要自行設定。

代碼

編寫流程：TIM4配置 -> DIR對應IO口配置 -> main調用初始化函數并設置占空比

//TIM4配置 void TIM4_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) //初始化arr=200，psc = 450得到電機速度為15r/min { //初始化結構體NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//使能時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE); //設置該引腳為復用輸出功能,輸出TIM4 CH1的PWM脈沖波形 GPIOB.6GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //TIM4_CH1GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//計數模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //定時中斷配置TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); /NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化TIM4 Channel1 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); //使能定時器 } /*PB5電機方向引腳配置*/ void DIR_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); } int main() {DIR_Init();TIM4_PWM_Init(200,450);TIM_SetCompare1(TIM4,200/2); //設置占空比為50%（=arr/2），不設置的話電機啟動不了while(){;} }

對應工程文件：

CSDN：STM32c8t6啟動步進電機
GitHub： STM32-drives-step-motor

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32控制启动步进电机的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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