STM32 电机教程 6 - 步进电机转动控制
前言
上一讲给大家介绍了步进电机的基础知识，相信大家对步进电机的基本工作原理有了一定的了解（如果没看上一节内容，可以先看一下，https://blog.csdn.net/zhanglifu3601881/article/details/102844594或学习下面网页的内容：
https://www.orientalmotor.com.cn/web_seminar/stkiso2-1-1/），如果你手头有步进电机及相应的驱动板，学习完本节的内容后也你可以轻松地实现对步进电机的控制。
本节演示步进电机实物图如下，因没有找到电机的详细参数，只能从型号中大致猜测一些（电机工作电压4V，电流4A），结合万用表实测，得知该步进电机为两相四线电机，具体接线关系如下图所示。
示例详解
本节用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和MPS的EV8049S-U-00A 电机控制评估板 ，EV8049S-U-00A评估板使用MP8049双通道全桥芯片，可同时控制两个有刷直流电机或两个喇叭或一个步进电机，本节将用它来控制一个步进电机,手头没有EV8049S-U-00A评估板的可以用专门的步进电机驱动板（tb6560等）代替，也可以用L298N电机驱动板来控制。
NUCLEO-F103RB对应的大致原理接线图：
EV8049S-U-00A 电机控制评估板原理图：
- 准备操作
- MP8049驱动芯片工作电压是5-26V，因不太确定步进电机工作电压具体是多少，本示例以该驱动支持的最低电压5V控制步进电机（电压越低，电机电流越小，电机越不容易烧坏，但出力也越小），关于EV8049S-U-00A评估板及MP8049双通道全桥芯片的详细数据手册可在mps官网下载），连接好NUCLEO-F103RB与EV8049S-U-00A及电机：
|
需要用到的信号 |
对应MCU引脚 |
|
PWM1A |
PA0 |
|
PWM1B |
PA1 |
|
PWM2A |
PA4 |
|
PWM1B |
PB0 |
|
GND |
GND |
本节将直接使能PA0,PA1,PA4，PB0引却配置成通用输出模式 ，直接以接高或拉低方式控制步进电机的各相通电状态。
关于两相步进电机的控制节拍：
正转：
（1）四拍：A 1000，A- 0010, B 0100, B- 0001.
（2）八拍：A 1000，AA- 1010,A- 0010,A-B 0110,B 0100,BB- 0101,B- 0001,B-A 1001.
反转为正转的逆序，本节将演示以上两种控制方式的步进电机正反控制。
- 在STM32CubeMX中，有专门的NUCLEO-F103RB工程模板，新建一个Cube工程，芯片型号为st32f103rb：
生成一个简单的工程模板实现了RCC,SYS，USART2接口的配置，同时还实现了LD2（LED）引脚的配置。接下来手动配置PA0,PA1,PA4,PB0为普通输出功能：
生成工程：
- 打开工程，在main.c中加入如下代码：
经过测试，示例使用四拍方式刚好是400步走完一圈，故步距角是 360/400 = 0.9 度，又因
步距角 = 180/(相数*转子极对数),前面已实测出该步进电机相数为2 ，可知，转子极对数为100。八拍驱动方式为四拍驱动方式的1/2细分驱动，在该驱动方式下，步时电机每拍转动 1/2 步距角即0.45度故需要800个节拍才能起完一圈。
设置工程下载后自动运行：
编译代码，下载程序运行可直以看到步时电机成功转动起来，先是快速正一圈（4拍），然后慢速反转一圈（8拍），然后是快慢速正反各两圈，依次循环运动。程序中可以修改HAL_Delay(1)的延时时间来实现步时电机的速度控制，需要注意的是延时时间不能过短，不然步时电机可能会跟不上节拍导致丢步，延时时间太长也有可能导致动作不连贯。在步进电机转动时，可以看到如下的驱动波形图，四拍波驱动波形:
八拍驱动波形：
通过本节内容，学习了步进电机的基本节拍控制，对步进电机的控制原理有了更加具体及深刻的认识。其实现在市面上已经有了很多完整的步进电机驱动方案（芯片或控制板），这些驱动方案往往都已经完整地实现了步进电机的节拍控制，在使用时，用户往往只需给定简单的脉冲（一个脉冲走一步或一个细分步）信号及方向信号就可以实现步进电机的控制，使得控制步进电机变得更加简单。OK,本期实验完成！下一期将给大家介绍步进电机的开环速度控制，如果大家有什么疑问或是有想了解的其它内容，也欢迎大家留言！！最后喜欢这个公众号的同学们记得加关注了，每天都会有技术干货推出！！
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