【STM32】STM32之DRV8834电机驱动（IO方式）
本篇博文最后修改时间：2017年02月12日，13:32。
一、简介
本文介绍如何使用STM32通过DRV8834控制步进电机，使用IO方式控制转动。
二、实验平台
库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0
编译软件：MDK4.53
硬件平台：STM32开发板（主芯片stm32f103c8t6）
仿真器：JLINK
三、版权声明
博主：甜甜的大香瓜
声明：喝水不忘挖井人，转载请注明出处。
原文地址：http://blog.csdn.NET/feilusia
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四、
实验前提
1、在进行本文步骤前，请先
阅读
以下博文：
暂
无
2、在进行本文步骤前，请先
实现以下博文：
1）《STM32之系统滴答定时器》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/52835711
五、基础知识
2） 编写驱动头文件 DRV8834.h（存放在“ …… \HARDWARE ”）
3） 工程中添加DRV8834.c
2） 添加驱动初始化代码（main.c的main函数中）
3） 添加测试代码（main.c中）
1、DRV8834是什么？
答：DRV8834是一个电机驱动芯片，它能控制1个步进电机或2个直流电机的方向、步长、停转。
六、实验步骤
1、编写并添加DRV8834电机驱动
1）编写驱动DRV8834.c（存放在“……\HARDWARE”）
//******************************************************************************
//name: DRV8834.c
//introduce: DRV8834驱动
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
#include "stm32f10x.h"
#include "DRV8834.h"
#include "GUA_SysTick.h"
/*********************宏定义************************/
#define DRV8834_STEP_PER_CIRCLE (int32)(15331) //电机转动一圈的步数
#ifndef U8
typedef unsigned char U8;
#endif
#ifndef U16
typedef unsigned short U16;
#endif
#ifndef U32
typedef unsigned long U32;
#endif
#ifndef int32
typedef signed long int32;
#endif
//引脚宏定义
#define GUA_DRV8834_SLEEP GPIOA
#define GUA_DRV8834_SLEEP_PIN GPIO_Pin_7
#define GUA_DRV8834_M1 GPIOB
#define GUA_DRV8834_M1_PIN GPIO_Pin_10
#define GUA_DRV8834_M0 GPIOB
#define GUA_DRV8834_M0_PIN GPIO_Pin_11
#define GUA_DRV8834_DIR GPIOB
#define GUA_DRV8834_DIR_PIN GPIO_Pin_1
#define GUA_DRV8834_STEP GPIOB
#define GUA_DRV8834_STEP_PIN GPIO_Pin_0
/*********************内部变量************************/
//MOTOR_CONFIG stMotor_Config = {0x00000000,1500, 0x00, 0x00000000, MOTOR_CONFIG_STATUS_IDLE, 0x00000000}; //初始化电机参数为0步，1500个脉冲每秒的速度，整步，本次电机转动时长，空闲,当前为0位置
MOTOR_CONFIG stMotor_Config = {6000, 500, 0x00, 0x00000000, MOTOR_CONFIG_STATUS_IDLE, 0x00000000}; //初始化电机参数为0步，1500个脉冲每秒的速度，整步，本次电机转动时长，空闲,当前为0位置
/*********************内部函数************************/
static void DRV8834_IO_Init(void);
static void DRV8834_Set_Direction(int nDirection);
static void DRV8834_Set_Size(U8 nSize);
//******************************************************************************
//name: DRV8834_IO_Init
//introduce: 电机驱动的IO初始化
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
static void DRV8834_IO_Init(void)
{
//IO结构体
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
//SLEEP配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_DRV8834_SLEEP_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GUA_DRV8834_SLEEP, &GPIO_InitStructure);
//M1配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_DRV8834_M1_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GUA_DRV8834_M1, &GPIO_InitStructure);
//M0配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_DRV8834_M0_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GUA_DRV8834_M0, &GPIO_InitStructure);
//DIR配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_DRV8834_DIR_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GUA_DRV8834_DIR, &GPIO_InitStructure);
//STEP配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_DRV8834_STEP_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GUA_DRV8834_STEP, &GPIO_InitStructure);
}
//******************************************************************************
//name: DRV8834_Control
//introduce: DRV8834的配置
//parameter: nDRV8834_control:需要配置的参数；nDRV8834_control_vaule:配置的数值
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
void DRV8834_Control(U8 nDRV8834_control, U8 nDRV8834_control_vaule)
{
switch(nDRV8834_control)
{
//睡眠模式选择
case DRV8834_CONTROL_SLEEP:
{
//睡眠
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_SLEEP_ON)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_SLEEP, GUA_DRV8834_SLEEP_PIN, Bit_RESET); //SLEEP 0
}
//禁止睡眠
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_SLEEP_OFF)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_SLEEP, GUA_DRV8834_SLEEP_PIN, Bit_SET); //SLEEP 1
}
break;
}
//步数选择
case DRV8834_CONTROL_MICROSTEP:
{
//满步(M1=0, M0=0)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_FULL)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_RESET); //M1 0
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, Bit_RESET); //M0 0
}
//1/2步(M1=0, M0=1)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_2)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_RESET); //M1 0
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, Bit_SET); //M0 1
}
/*
//1/4步(M1=0, M0=Z)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_4)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_RESET); //M1 0
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST); // M0 Z
}
*/
//1/8步(M1=1, M0=0)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_8)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_SET); //M1 1
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, Bit_RESET); //M0 0
}
//1/16步(M1=1, M0=1)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_16)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_SET); //M1 1
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, Bit_SET); //M0 1
}
/*
//1/32步(M1=1, M0=Z)
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_32)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M1, GUA_DRV8834_M1_PIN, Bit_SET); //M1 1
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_M0, GUA_DRV8834_M0_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST); // M0 Z
}
*/
break;
}
//方向选择
case DRV8834_CONTROL_DIR:
{
//正向
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_DIR_POSITIVE)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_DIR, GUA_DRV8834_DIR_PIN, Bit_RESET); //DIR 0
}
//反向
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_DIR_NEGATIVE)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_DIR, GUA_DRV8834_DIR_PIN, Bit_SET); //DIR 1
}
break;
}
//脉冲脚电平选择
case DRV8834_CONTROL_STEP:
{
//初始化时，拉低电平做好准备
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_STEP_INIT)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_STEP, GUA_DRV8834_STEP_PIN, Bit_RESET); //STEP 0
}
//拉低STEP
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_STEP_LOW)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_STEP, GUA_DRV8834_STEP_PIN, Bit_RESET); //STEP 0
}
//拉高STEP
if(nDRV8834_control_vaule == DRV8834_CONTROL_STEP_HIGH)
{
GPIO_WriteBit(GUA_DRV8834_STEP, GUA_DRV8834_STEP_PIN, Bit_SET); //STEP 1
}
break;
}
//其他
default:
{
break;
}
}
}
//******************************************************************************
//name: DRV8834_Set_Direction
//introduce: DRV8834的电机设置方向
//parameter: nDirection:1为正向，0为反向
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
static void DRV8834_Set_Direction(int nDirection)
{
//方向
switch(nDirection)
{
//电机转轴朝上，逆时针，反向
case MOTOR_CONFIG_DIRECTION_NEGATIVE:
{
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_DIR, DRV8834_CONTROL_DIR_NEGATIVE);
break;
}
//电机转轴朝上，顺时针，正向
case MOTOR_CONFIG_DIRECTION_POSITIVE:
{
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_DIR, DRV8834_CONTROL_DIR_POSITIVE);
break;
}
//其他
default:
{
break;
}
}
}
//******************************************************************************
//name: DRV8834_Set_Size
//introduce: DRV8834的电机设置步长
//parameter: nSize:0为整步，1为半步
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
static void DRV8834_Set_Size(U8 nSize)
{
//步长大小
switch(nSize)
{
//整步
case MOTOR_CONFIG_SIZE_FULL:
{
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_MICROSTEP, DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_FULL);
break;
}
//半步
case MOTOR_CONFIG_SIZE_1_2:
{
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_MICROSTEP, DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_2);
break;
}
//其他
default:
{
break;
}
}
}
//******************************************************************************
//name: DRV8834_Step_Move
//introduce: DRV8834的电机控制
//parameter: pMotor_Config:电机核心参数结构体数据
//return: 运行时间
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
U32 DRV8834_Step_Move(MOTOR_CONFIG *pMotor_Config)
{
int32 nSteps = pMotor_Config->DirectionSteps; //保存步数
int32 nDirection = (nSteps >= 0)?1:-1; //计算方向
U8 nSize = pMotor_Config->Size; //保存步长
U32 nPulse_duration = (500000L/pMotor_Config->PulsePerSecond); //计算延时时间：1000000uS/每秒步数=需要几S，再/2为一个周期均分两段
//唤醒
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_SLEEP, DRV8834_CONTROL_SLEEP_OFF);
//获取步数
nSteps = nSteps * nDirection; //获取步数
//设置方向
DRV8834_Set_Direction(nDirection);
//设置步长
DRV8834_Set_Size(nSize);
//清除步数计算值
pMotor_Config->StepsCount = 0;
//电机转动
while(nSteps && (pMotor_Config->Status == MOTOR_CONFIG_STATUS_ACTIVE))
{
//计算
nSteps--; //计算剩余步数
pMotor_Config->DirectionPosition += nDirection*1; //每走1步，计算一次位移
pMotor_Config->StepsCount++; //计算走过的步数
//STEP低
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_STEP, DRV8834_CONTROL_STEP_LOW);
//延时
GUA_Delay_us(nPulse_duration);
//STEP高
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_STEP, DRV8834_CONTROL_STEP_HIGH);
//延时
GUA_Delay_us(nPulse_duration);
}
//清除状态
pMotor_Config->DirectionSteps = 0;
pMotor_Config->Status = MOTOR_CONFIG_STATUS_IDLE;
//睡眠
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_SLEEP, DRV8834_CONTROL_SLEEP_ON);
//计算实际位移
pMotor_Config->DirectionPosition %= DRV8834_STEP_PER_CIRCLE; //每DRV8834_STEP_PER_CIRCLE次为1圈，重新计数
//换算所用时间为ms为单位,实际走的步数*每步所花的ms数
return(pMotor_Config->StepsCount*2*nPulse_duration/10);
}
//******************************************************************************
//name: DRV8834_Init
//introduce: DRV8834的初始化
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
void DRV8834_Init(void)
{
//IO初始化
DRV8834_IO_Init();
//睡眠
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_SLEEP, DRV8834_CONTROL_SLEEP_ON);
//nENBL使能
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_OUTPUTS, DRV8834_CONTROL_OUTPUTS_ENABLE);
//STEP低
DRV8834_Control(DRV8834_CONTROL_STEP, DRV8834_CONTROL_STEP_INIT);
}
2） 编写驱动头文件 DRV8834.h（存放在“ …… \HARDWARE ”）
//******************************************************************************
//name: DRV8834.h
//introduce: DRV8834驱动头文件
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
#ifndef _DRV8834_H_
#define _DRV8834_H_
/*********************宏定义************************/
//睡眠模式选择
#define DRV8834_CONTROL_SLEEP 0
#define DRV8834_CONTROL_SLEEP_ON 0
#define DRV8834_CONTROL_SLEEP_OFF 1
//步数选择
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP 1
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_FULL 0
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_2 1
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_4 2
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_8 3
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_16 4
#define DRV8834_CONTROL_MICROSTEP_1_32 5
//方向选择
#define DRV8834_CONTROL_DIR 2
#define DRV8834_CONTROL_DIR_POSITIVE 0
#define DRV8834_CONTROL_DIR_NEGATIVE 1
//输出选择
#define DRV8834_CONTROL_OUTPUTS 3
#define DRV8834_CONTROL_OUTPUTS_ENABLE 0
#define DRV8834_CONTROL_OUTPUTS_DISABLE 1
//脉冲脚电平选择
#define DRV8834_CONTROL_STEP 4
#define DRV8834_CONTROL_STEP_INIT 0
#define DRV8834_CONTROL_STEP_LOW 1
#define DRV8834_CONTROL_STEP_HIGH 2
//电机参数的宏
#define MOTOR_CONFIG_DIRECTION_NEGATIVE -1
#define MOTOR_CONFIG_DIRECTION_POSITIVE 1
#define MOTOR_CONFIG_SIZE_FULL 0
#define MOTOR_CONFIG_SIZE_1_2 1
#define MOTOR_CONFIG_STATUS_IDLE 0
#define MOTOR_CONFIG_STATUS_ACTIVE 1
/*********************外部变量************************/
typedef struct
{
signed long DirectionSteps; //含方向的步数
unsigned short PulsePerSecond; //每秒给的脉冲数
unsigned char Size; //步长
unsigned long StepsCount; //电机走过的步数
unsigned char Status; //电机转动状态
signed long DirectionPosition; //含方向的位置
}MOTOR_CONFIG;
extern MOTOR_CONFIG stMotor_Config;
/*********************函数声明************************/
void DRV8834_Control(unsigned char nDRV8834_control, unsigned char nDRV8834_control_vaule);
unsigned long DRV8834_Step_Move(MOTOR_CONFIG *pMotor_Config);
void DRV8834_Init(void);
#endif
3） 工程中添加DRV8834.c
4）在MDK设置中添加驱动源文件路径
2、在应用层中调用
1）添加头文件（main.c中）
#include "DRV8834.h"2） 添加驱动初始化代码（main.c的main函数中）
//DRV8834初始化
DRV8834_Init();3） 添加测试代码（main.c中）
①添加一个电机转一圈的测试代码（main.c中）
//******************************************************************************
//name: GUA_Test
//introduce: 测试代码
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.10.18
//******************************************************************************
#define DRV8834_STEP_PER_CIRCLE (int32)(15331) //电机转动一圈的步数
static void GUA_Test(void)
{
while(1)
{
//X +360°
stMotor_Config.DirectionSteps = DRV8834_STEP_PER_CIRCLE; //X步数,4字节
stMotor_Config.PulsePerSecond = 700; //X速度，2字节
stMotor_Config.Size = 0x00; //X步长，1字节
stMotor_Config.Status = MOTOR_CONFIG_STATUS_ACTIVE; //电机X启动，1字节
DRV8834_Step_Move(&stMotor_Config);
}
} 由于我使用的电机除了电机自带的减速，还有外壳上的减速，因此一圈为15331步。
②添加测试代码的调用（main.c的main函数中）
//测试代码
GUA_Test();
七、注意事项
暂无。
八、实验结果
仿真并设置断点在测试代码处，可发现电机转动至停止一共约22S，这是因为一圈为15331步，速度设置为700步每秒，计算可得约为21.9S。
因此实验成功。