STM32用PWM驱动步进电机

硬件介绍:

连线:

注意这里stp连的是pwm脉冲,dir连的是方向到时候代码pwm波形就是从这里来的,具体接线根据你的代码来

注意要点:步进电机和舵机驱动是不一样的,它是根据步长来移动的,所以要开一个中断,来计算步长,具体代码,可以看看。

代码部分:

#include "stm32f10x.h"

#include "math.h"

// 步进电机参数配置

#define STEPS_PER_REVOLUTION 200 // 每转步数 (1.8°/步)

#define MICROSTEPS 16 // 微步细分

// 全局变量

volatile uint32_t step_count = 0;

float current_angle = 0.0f;

// 初始化函数

void Stepper_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

// 1. 使能时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

// 2. 配置PWM输出引脚 (PA1 - TIM2_CH2)

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// 3. 配置方向控制引脚 (PA2)

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// 4. 配置定时器时基

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 7200 - 1; // 初始频率约10Hz @72MHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

// 5. PWM 输出配置

TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 3600; // 50% 占空比

TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

// 6. 配置更新中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

}

// 启动电机

void Start_Motor(void)

{

step_count = 0;

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

}

// 停止电机

void Stop_Motor(void)

{

TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);

TIM_SetCompare2(TIM2, 0);

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

}

// 设置电机速度 (RPM)

void Set_Motor_Speed(float rpm)

{

if (rpm <= 0) return;

uint32_t freq = (uint32_t)(rpm * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS / 60.0f);

if (freq == 0) return;

uint32_t arr = (72000000UL / (72UL * freq)) - 1;

if (arr < 10) arr = 10; // 防止太小导致溢出

TIM_SetAutoreload(TIM2, arr);

TIM_SetCompare2(TIM2, arr / 2); // 保持50%占空比

}

// 旋转到指定角度(度)

void Rotate_To_Angle(float target_angle, float speed_rpm)

{

float angle_diff = target_angle - current_angle;

while(angle_diff > 180.0f) angle_diff -= 360.0f;

while(angle_diff < -180.0f) angle_diff += 360.0f;

int32_t required_steps = (int32_t)(angle_diff * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS / 360.0f);

if(required_steps >= 0) {

GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // 正转

} else {

GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // 反转

required_steps = -required_steps;

}

Set_Motor_Speed(speed_rpm);

uint32_t total_steps = (uint32_t)required_steps;

step_count = 0;

Start_Motor();

while(step_count < total_steps) {

__NOP();

}

Stop_Motor();

current_angle = target_angle;

}

// 中断服务函数

void TIM2_IRQHandler(void)

{

if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)

{

step_count++;

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

}

}

这是pwm部分

#include "stm32f10x.h" // Device header

#include "Delay.h"

#include "PWM.h"

// 主函数

int main(void)

{

__enable_irq(); // 开启全局中断

Stepper_Init(); // 初始化步进电机驱动

// 第一次旋转到90度

Rotate_To_Angle(90.0f, 60.0f);

Delay_ms(500);

// 第二次旋转到-90度

Rotate_To_Angle(-90.0f, 30.0f);

Delay_ms(2000);

// 进入主循环

while(1)

{

// 可以继续添加其他操作

}

}

这是主函数

注意要是想要同时驱动两个步进电机,代码还是要稍微修改的。后续代码再发

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