STM32基于CubeMX实现步进电机简单使用：PWM输出固定脉冲数

目录

1 步进电机驱动原理

使用步进电机之前，我们需要了解步距角的概念：步进电机接收到一个脉冲转动的角度，步进电机步距角通常
为1.8°，即步进电机接收到一个脉冲转动1.8°，则若步进电机接收到360°/1.8°=200个脉冲，步进电机就能转动一圈
步进电机通过驱动器控制，驱动器如下图所示（都比较相似）

驱动器侧面有拨码开关，根据图中1、2部分可以修改驱动器细分数和电流大小
细分数：类似于将步进电机的分辨率扩大，若将SW1设置为ON、SW2设置为OFF、SW3设置为OFF、SW4设置为OFF，即将驱动器细分数设置为2后，此时步进电机的分辨率扩大为200*2=400，即步进电机接收到400个脉冲才能转动一整圈，一个脉冲只能转动0.9°
图中4处与步进电机相连，连接顺序步进电机上面一般会标明，通常为黑线接A+、绿线接A-、红线接B+、蓝线接B-
图中3处为控制信号接口，分为共阴接线法、共阳接线法

上图为购物网站提供的资料

共阳极接法：分别将PUL+，DIR+，EN+连接到控制系统的电源上， 如果此电源是+5V 则可直接接入，如果此电源大于+5V，则须外部另加限流电阻R，PUL-接脉冲引脚、DIR-接方向引脚、ENA-接使能引脚

共阴极接法：分别将 PUL-，DIR-，EN-连接到控制系统的地端，PUL+接脉冲引脚、DIR+接方向引脚、ENA+接使能引脚

2 程序快速配置

本文以共阳接线法为例，用一个引脚A来连接ENA-，引脚B来连接DIR-，引脚A的高低电平输出就能控制电机使能与否，引脚B的高低电平输出控制电机的正转、反转，本文重点讲解如何利用CubeMX快速实现PWM输出固定数目个脉冲数，从而实现对步进电机的精确控制
本文以f407igt6为例，打开CubeMX选择完芯片后首先进行SYS、RCC配置，具体配置其他文章均详细描述过，此处不再赘述

选择定时器8的通道1，输出模式为PWM（在2处如果找不到图示选项，就转动鼠标轮，当初作者也在此处绕了很多弯），然后设置分频系数（不同定时器最高频率可能不同）和计数周期，

最后别忘记设置占空比，否则输出的脉冲全为高电平或者低电平

最后打开定时器更新中断

设置时钟频率

设置项目名称以及生成项目格式MDK

将c文件单独放置于一文件夹，最后生成并打开项目加入如下代码（记得在USER CODE BEGIN-END之间添加，防止重新生成代码时将内容覆盖了）

函数void PWM_Output(uint32_t pwm_num)即为输出脉冲的函数，参数pwm_num为需要输出脉冲个数

uint32_t Pulse_Cnt=0;
uint32_t Pulse_exp_Cnt=0;
void PWM_Output(uint32_t pwm_num)
{
		/*开启定时器更新中断*/
		HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim8);
		/*开始输出PWM*/
		HAL_TIM_PWM_Start(&htim8,TIM_CHANNEL_1);
		Pulse_exp_Cnt=pwm_num;
}


void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
	/*每输出一个脉冲进入一次中断，Pulse_Cnt用于计数已经产生的脉冲个数*/
	/*Pulse_exp_Cnt为需要产生的脉冲个数*/
	/*当Pulse_Cnt与Pulse_exp_Cnt为相等时，表示已经产生了预期数目的脉冲数，从而停止PWM输出*/
	if(htim==(&htim8))
	{
		Pulse_Cnt++;
		if(Pulse_Cnt==Pulse_exp_Cnt)
		{
			 HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim8);
			 HAL_TIM_PWM_Stop(&htim8,TIM_CHANNEL_1);
			 Pulse_Cnt=0;
		}
	}
}

3 注意事项

电机转动的角度通过控制输出脉冲个数来控制，电机转速通过控制输出的脉冲频率来控制
脉冲频率越高、电机转速越快，其输出扭矩越低
脉冲频率越低、电机转速越慢，其输出扭矩越大
脉冲过高、过低都有可能无法驱动电机；若电机只发出声音不转动，极有可能是脉冲频率设置不合理，则需要重新设置分频系数、重装载值，最后别忘了设置占空比！