micropython入门（二）硬件入门及步进电机驱动(102+A4988板)

一、基础：PY102板引脚图


二、进阶：通过PY102板+A4988板带步进电机

（一）A4988驱动模块
（1）因为A4988内置了译码器，我们可以可以通过控制器的2个引脚来控制步进电机，一个控制旋转方向，另一个控制步数。
（2）A4988提供了五种不同的微步控制：全步（full-step），半步（haft-step），四分一步（quarter-step），八分之一步（eight-step）和十六分之一步（sixteenth-step）。

（二）引脚功能说明：
（1）DIR:控制转动方向，=1：正转，=0：反转；
（2）STEP:接PWM，旋转步数控制，每个脉冲对应转一个角度；
（3）VDD:接3.3V或者5V;
**（4）VMOT:电机直流供电：8~35V;**使用一个47uf的电解电容来保护驱动板免受瞬时电压的冲击
**（5）1A和1B引脚连接到步进电机的一相，2A和2B引脚连接到步进电机的另一相；**通常四相电机红绿为一组，蓝黄为一组。
（6）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）
（7）MS1, MS2 和 MS3针脚用于微步设置。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。
重点：步进角微步驱动
即将每一步再细分，如一步是90度，全步时一圈四步；8分步时，一圈32步。微步主要使用驱动电压的大小进行分段。（详见《小型直流电机控制电路设计》P151）。当然16分步最平稳。
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
（8）ENABLE针脚用于打开和关闭场效应管的输出，低电平打开，高电平关闭。

（三）A4988的电路图
四、步进电机
（1）将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机。（
（2）42步进电机两相一般为50齿，步距角1.8，相电流1.3-1.7A）。（3）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°。

五、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：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
直流电机：PD控制
步进电机：P控制
（3）速度反馈与控制
直流电机：编码器反馈
步进电机：上一个控制周期计算的频率值代替编码器反馈

六、代码

from pyb import Pin, Timer

p_out2 = Pin('X4', Pin.OUT_PP)	    # MS1,MS2,MS3对应X4,X5,X6,都取高电平，即16细分
p_out2.high()
p_out3 = Pin('X5', Pin.OUT_PP)
p_out3.high()
p_out4 = Pin('X6', Pin.OUT_PP)
p_out4.high()

p_out1 = Pin('X3', Pin.OUT_PP)     # DIR接X3 ，
y1 = Pin('Y1', Pin.IN)            #输入红外探头

x3 = Pin('X3', Pin.OUT_PP)

#p_out1.high()                      #有人时DIR高电平，正转



tm2 = Timer(2, freq=100)                        # 定时器2，频率100HZ
tm3 = Timer(5, freq=500)                        # 选择定时器5，频率800HZ(决定速度)




while 1:
    #高电平输入时（有人）
    if y1.value() == 1 :
#       print(y1.value())
#       x3.value(1)
        p_out1.high()                      #有人时DIR高电平，正转
        pyb.LED(2).on()
        pyb.LED(1).off()
        led3 = tm2.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin.cpu.A15)  #
        led3.pulse_width_percent(50)                    #LED3的频率100HZ，近似长亮。 亮灯led3
        a4 = tm3.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin.cpu.A0)  # 选择通道1和定时器5对应引脚A0
        a4.pulse_width_percent(50)                      # 占空比50%。PWM信号从X1输出给A4988的STEP脚，STEP接X1即A0      
        pyb.delay(10000)   #LED灯亮灯时间
           

#低电平输入时（无人）
    else:
#       print(y1.value())
#       x3.value(0)
        p_out1.low()
        pyb.LED(1).on()
        pyb.LED(2).off()
        led3 = tm2.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin.cpu.A15)  #
        led3.pulse_width_percent(50)                    #LED3的频率100HZ，近似长亮。 亮灯led3
        a4 = tm3.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin.cpu.A0)  # 选择通道1和定时器5对应引脚A0
        a4.pulse_width_percent(50)                      # 占空比50%。PWM信号从X1输出给A4988的STEP脚，STEP接X1即A0      
        pyb.delay(3000)   #LED灯亮灯时间