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C8T6 A4988步进驱动与42步进电机的2相4线源码详解

  • 项目要求
  • 所需要的元器件
  • A4988步进驱动 与2相4线 42步进电机接线
    1. （第一种方法）不用定时器驱动42步进电机
    2. （第二种方法）用定时器驱动42步进电机
    3. 通过外部中断对电机进行停止
    4. 上位机控制电机开启关闭
    5. 上位机发送命令效果
    6. 示波器波形展示

    项目要求

    本项目通过stm32f1为核心的最小系统板控制42步进电机，可以通过按键的开关对电机进行实时的控制，也可以通过上位机发送的串口命令对电机进行控制，本项目用到了定时器、外部中断、串口收发等。

    所需要的元器件

    1、STM32F103C8T6最小系统核心板

    2、A4988步进驱动

    3、2相4线 42步进电机

    4、2个微动开关（分别负责控制电机开始和停止）


    5、12V的电源

    6、检测电机输出波形的示波器

    A4988步进驱动 与2相4线 42步进电机接线

    A4988步进驱动 2相4线 42步进电机

    A4988步进驱动接线定义:
    A4988
    开发板GND –GND DIR– PB9方向
    开发板3.3V –VDD STEP– PB5脉冲信号
    A –1B SLEEP– VCC3.3V
    C –1A RESET– VCC3.3V
    D –2A MS3– PB12
    B –2B MS2– PB11
    外接电源GND –GND MS1– PB10
    外接电源VCC –VMOT ENABLE– PB13控制抱死

    （第一种方法）不用定时器驱动42步进电机

    下面展示一些 内联代码片。

    // A code block
var foo = 'bar';

    // An highlighted block
//参数
dir:FALSE正转TRUE反转
//period 周期
//step   脉冲
void Step_Control(u8 dir,u16 period,u32 steps)
{
	u32 i;
	for(i=0; i <= steps;i++)
	{
		DIR = dir;
		STEP = 1;
		delay_us(1);
		STEP = 0;
		delay_us(period);
	}
}

    第一种方法，我们利用for循环发出脉冲信号，通过控制period和steps参数控制，电机运转的时长，这种方式简单，但是会出现问题，就是当我们控制电机运转时，无法通过串口发送”CLOSE“停止命令。因为程序在执行for循环无法打断。

    （第二种方法）用定时器驱动42步进电机

    下面展示一些 内联代码片。

    // A code block
var foo = 'bar';

    // An highlighted block
#include "timer.h"
#include "usart.h"

//V1.1 20120904
//1,增加TIM3_PWM_Init函数。
//2,增加LED0_PWM_VAL宏定义，控制TIM3_CH2脉宽									  
//  
   	  
//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器3!
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

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	 计数到5000为500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  10Khz的计数频率  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外设
							 
}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源 
		{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源 
	
		}
}




//TIM3 PWM部分初始化 
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定时器3时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
	
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射  TIM3_CH2->PB8    
 
   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形	GPIOB.8
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
 
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
	
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
 
	//TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);  //不使能TIM3
	

}

    在这里我们通过定时器3，对PB5输出大小为50Mhz的方波，对steps引脚进行驱动，这种方式的好处就是，即使电机在运转，也可以通过上位机发送命令。

    上位机控制电机开启关闭

    下面展示一些 内联代码片。

    // A code block
var foo = 'bar';

    // An highlighted block
void Send_data_control()
{
	
	if(USART_RX_STA&0x8000)
	{
		len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到接收到的数据长度
		printf("\r\n您发送的消息为：\r\n\r\n");
		for(t=0;t<len;t++)
		{
			USART_SendData(USART1,USART_RX_BUF[t]);//向串口1发送数据
			while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);
		}
		printf("\r\n\r\n");
		
		USART_RX_STA=0;
		
		if(!(strcmp((char*)USART_RX_BUF,"OPEN")))
		{
			
			TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
		}
		
		if(!(strcmp((char*)USART_RX_BUF,"CLOSE")))
		{
			
			NVIC_SystemReset(); // 执行软复位，重新启动处理器
			
		}

		
}
	


}

    直接通过使能定时器3，来开启电机运转

    通过外部中断对电机进行停止

    下面展示一些 内联代码片。

    // A code block
var foo = 'bar';

    // An highlighted block
// 外部中断处理函数
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line4) != RESET)
    {
        // 处理外部中断事件
        // ...
			
				
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);  // 清除中断标志位
				
			 NVIC_SystemReset(); // 执行软复位，重新启动处理器
    }
}

    上位机发送命令效果

    示波器波形展示


    本项目开源，有需要借鉴的可以评论，发链接。

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