步进电机驱动A4988，步进电机驱动程序编写

 

    今天早上6点10分起床，吃完早饭就来到了实验室。经查询，A4988资料如下：

 

 DIR:控制正反转，=1：正转，=0：反转；

STEP:接PWM，每个脉冲转对应一个角度；

sleep，reset：通常短接；

    （RESET这个端口的配置,必须至高电平,否则脉冲被忽视,至于需不需要供地,这个没看板子的线路图,不过不需要自己去共地。所   以你们电机不动的原因不在于共地上，而在于RESET这个没有接入高电平上,可以直接接3.3V-5V ,也可以接Pin口上）

MS1,MS2,MS3:MS1和MS3引脚具有100kΩ的下拉电阻，MS2引脚具有50kΩ的下拉电阻。

    当改变细分时，直到下一个STEP    上升沿改变才会生效。如果在驱动器没有复位的情况下更改了步进模式，并且必须保持绝对位置时，则必须在两个步进模式共有的步进位置更改步进模式，以避免丢失步数。 当器件掉电或由于TSD或过流事件而复位时，驱动器将被设置为默认（所有步进模式共用的起始位置）

    000：全步 2相 ；100：半步 1-2 phase； 010：四分步 W1-2 phase；

    110：八分步 2W1-2 Phase；111：16分步 4W1-2 Phase

    （8W1-2 phase=1/32步 16W1-2phase=1/64步, 32W1-2 phase=1/128步）

VDD:接3.3V或者5V;

VMOT:电机直流供电：8~35V;

1B 1A 2A 2B:接步进电机 ，通常四相电机红绿为一组，蓝黄为一组，即1A,1B接步进电机的一组线圈，2A,2B接步进电机的一组线圈

A4988步进电机驱动板常见问题总结（侵删）

：http://blog.sina.com.cn/s/blog_49b559340102wus3.html

http://bbs.51testing.com/thread-1173365-1-1.html

二、步进电机（42步进电机两相一般为50齿，步距角1.8，相电流1.3-1.7A）

    启动频率不能太高，要求速度较大时不建议使用步进电机；

步距角越小，电机运动越平滑；

混合式步进电机步距角的计算公式：

=180°/PNr

P:步进电机相数      Nr：步进电机转子N级或者S级的齿数

步进电机转速=脉冲频率*60/[(360/T)*X]

X:步进电机驱动器的细分数（电机运行时的真正步距角是固有步距角的几分之一）

T:步进电机固有步距角（每输入一个脉冲信号转子转过的角度）

 

 

细分控制：两相步进电机的基本步距角是1.8°，即一个脉冲走1.8°，如果没有细分，则是200个脉冲走一圈360°，细分是通过驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关，如果是16细分，则发一个脉冲电机走0.1125°，即3200个脉冲走一圈360°。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到-一个脉冲信号，
它就驱动步进电机按设定的方向转动一一个固定的角度，称为“步距角”，
它的旋转是以固定的角度一步- - 步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，  从而达到调速的目的

三、步进电机与直流电机控制小车的差异

 

1. 定时器配置

    直流电机平衡小车：PWM模式

  步进电机：输出比较模式（输出4路不同频率的PWM波）

 

2、直立控制

 

直流：PD控制

步进：P控制

3、速度反馈与控制

   直流：编码器反馈

 

 

步进：上一个控制周期计算的频率值代替编码器反馈

 

 

/                                                                        2018 7/9 更新                                                                                              /

 

 

 

四，步进电机驱动程序

    

驱动程序原理都差不多，但可能太菜了，都运行不了，在网上看到了一篇A988驱动步进电机的程序：

 

 

https://blog.csdn.net/ff_tt/article/details/79904658

但是这个没有用到PWM ，而且电机初始化用的是寄存器不是库函数，，真心看不懂，但博主的这个程序可以运行

//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);//period??D?￡?×a?ù???ì￡?2?òaD?óú1000
  }
}

int main(void)
{
    int i=0;
  delay_init();
	LED_Init();
  MOTOR_Init();
	Step_Micr(1);//1/2/4/8/16 
while(1)
{	
for(i=0;i<10;i++)
 {
	Step_Control(TRUE,1600,100);//正转
    delay_ms(1000);

	Step_Control(FALSE,1600,100);//反转
    delay_ms(1000);
 }
    Step_Enable();//抱死
}
}

但不知道为什么要把周期设置为1600，当改变成其他数值的时候，电机运转就会出现异常

void MOTOR_Init(void)
{
  RCC->APB2ENR|=1<<3;
  GPIOB->CRH&=0xff000000;
  GPIOB->CRH|=0x00333333;
}

这个不知道怎么改成库函数版本。。

                            2019年1月24日更新（经测试可用）

关于上面的寄存器版本改为库函数版本其实挺简单的，看一下STM32中文参考手册相关寄存器的配置就知道了。。。

如RCC那个就是把第三位置1，它的第三位对应的就是IO端口B

GPIOX_CRH是端口高配置寄存器，&是按位与，|是按位或，和0Xff000000与，就是把0-27位清零，3的16进制是0011，即MODE=11，输出模式，最大50HZ，通用推挽输出模式

main.c:

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "motor.h" 
//***************T：1400速度最快，噪声较大
//               T: 1600较1400慢，噪声也很大
//               T: 3200速度适中，噪声较小
//               速度越大，扭矩越小，
//动作所需时间：t=steps*period  steps=角度 *细分（x）/1.8
//A4988针对42步以下步进电机，电压12V即可，A4988驱动器处于大电压下的工作时间不宜太长
#define FALSE 0  // 电机正转
#define TRUE  1  // 电机反转
int main(void)
{
    delay_init();
    MOTOR_Init();
	  Step_Micr(16);//1/2/4/8/16 细分选择
   while(1)
   {
	   Step_Control(FALSE,3200,3200);//正转
     delay_ms(1000);
//	   Step_Control(TRUE,3200,1600);//反转
//     delay_ms(1000);
		 Step_Enable();//抱死
   }
}

moto.c

#include "motor.h"
#include "delay.h"

//IO初始化
void MOTOR_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);	

    //PB10控制电机方向
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽输出
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//IO口速度为50MHz
   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB
	
	 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);		 //PB.10 输出高（正转）
	 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);		 //PB.11 输出高 (不使能)
	 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10);	 //MS3
	 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);  //MS2
	 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);  //MS1  整步
	 //printf("\r\n电机初始化成功！\r\n");
}

//细分
//  x==1 全步
//  x==2 半步 
//  x==4 1/4步
//  x==8 1/8步
//  x==16 1/16步
void Step_Micr(u16 x)
{
    switch(x)
    {
        case 1: Full_step;     break;
        case 2: Half_step;     break;
        case 4: Quarter_step;  break;
        case 8: Eighth_step;   break;
        case 16:Sixteenth_step;break;
        default:               break;
    }   
}
//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);
  }
}
//此函数可抱死
//  0 抱死
//  1 正常
void Step_Enable()
{
    ENA=0;
}