STM32 电机教程 8 - 步进电机开环电流控制
前言
上一讲我们已成功实现基于STM32定时器的步进电机开环速度控制，这一节将介绍步时电机的开环电流控制，步进电机内阻较大，在电机停机或堵转时其电流可近视为 I = U/R。其中R是常量，控制U就可以控制步时电机的最大电流I，也就控制了步进电机的最大输出力。
本节演示步进电机实物图如下，因没有找到电机的详细参数，只能从型号中大致猜测一些（电机工作电压4V），结合万用表实测，得知该步进电机为两相四线电机，具体接线关系如下图所示。
示例详解
本节用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和MPS的EV8049S-U-00A 电机控制评估板 ，EV8049S-U-00A评估板使用MP8049双通道全桥芯片，可同时控制两个有刷直流电机或两个喇叭或一个步进电机，本节将用它来控制一个步进电机,手头没有EV8049S-U-00A评估板的可以用专门的步进电机驱动板（tb6560等）代替，也可以用L298N电机驱动板来控制。
NUCLEO-F103RB对应的大致原理接线图：
EV8049S-U-00A 电机控制评估板原理图：
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- 准备操作
- MP8049驱动芯片工作电压是5-26V，因不太确定步进电机工作电压具体是多少，本示例以该驱动支持的最低电压5V控制步进电机（电压越低，电机电流越小，电机越不容易烧坏，但出力也越小），关于EV8049S-U-00A评估板及MP8049双通道全桥芯片的详细数据手册可在mps官网下载），连接好NUCLEO-F103RB与EV8049S-U-00A及电机：
- 准备操作
| 需要用到的信号 |
对应MCU引脚 |
| PWM1A |
PA8 |
| PWM1B |
PA9 |
| PWM2A |
PA10 |
| PWM1B |
PA11 |
| GND |
GND |
配置STM32 MCU引脚PA8,PA9,PA10，PA11为定时器1的 PWM1,PWM2, PWM3, PWM4输出控制，定时器1的PWM载波频率为5K, 控制PWM1,PWM2, PWM3, PWM4输出引脚上的占空就可以控制对应的输出平均电压，从而实现对步进电机的电流控制，关于步进电机的速度及节拍控制则放在定时器2的更新中断中完成。
关于两相步进电机的控制节拍：
正转：
（1）四拍：A 1000，A- 0010, B 0100, B- 0001.
（2）八拍：A 1000，AA- 1010, A- 0010,A-B 0110,B 0100,BB- 0101,B- 0001,B-A 1001.
反转为正转的逆序，本节将演示以上两种控制方式的步进电机正反控制。
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- 在STM32CubeMX中，有专门的NUCLEO-F103RB工程模板，新建一个Cube工程，芯片型号为st32f103rb：
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生成一个简单的工程模板实现了RCC,SYS，USART2接口的配置，同时还实现了LD2（LED）引脚的配置：
配置定时器2，用来产生定时中断，并在定时中断函数中完成步进电机的节拍换向操作，这里在定时器分频系数为（71+1）=72，默认定时时长为（999+1）=1000us ,即1ms,可实现的定时时间范围是1us 到 65.535ms。
同时开启定时器更新中断，中断等级选择默认即可：
配置定时器1，用于产生载波频率为5KHZ的PWM，使能四个通道，各通道的默认产生50%（600）的点空PWM：
生成工程：
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- 打开工程，为工作加入stepmotor.c（放于src文件夹下） 和stepmotor.h（放于inc文件夹下）文件，并在tim.c中加入开启定时器更新中断代码：
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修改stm32f1xx_it.c中代码
最后在main.c 中加入如下测试代码：
设置工程下载后自动运行：
编译代码，下载程序运行可直以看到步时电机成功转动起来，可以看到步进电机成功实现了相同速度正转3秒反转3秒功能，同时正转用的PWM是600，反转用的PWM是 1000 ，在电源上可以看到，电机正转与反转时电流明显不一样。
结合已编写好的stepmotor.c中的代码及定时器功能，可以很方便实现步进电机的速度，方向及使能控制，操作mymotor.EN变量可以实现步进电机的起停控制，控制mymotor.Dir 变量值就可以实现步进电机的方向控制，映射好mymotor.Delay 变量的值如程序中（ mymotor.Delay= &(htim1.Instance->ARR); ）后操作 *mymotor.Delay 的值就可实现步进电机的速度控制（ 如程序中的 *mymotor.Delay = 500; ）， 通过setpwm函数接口可以调节pwm 的占空比范围是 0- 1199;。
通过本节内容，我们在步进电机开环速度控制的基上又实现了开环电流控制，实现了步进电机最大输出力的灵活控制。OK,本期内容完成！限于本人手中的实际研件条件，板子中没有电流或速度传感器，步进电机的闭环速度及电流控制不能给大家演示，不可相关的内容我们可以在PMSM及BLDC电机的相关内容中给大家介绍，下一期将给大家BLDC（直流无刷电机）基本控制原理，如果大家有什么疑问或是有想了解的其它内容，也欢迎大家留言！！最后喜欢这个公众号的同学们记得加关注了，每天都会有技术干货推出！！
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