STM32精确控制步进电机

目的：学习使用STM32+电机驱动器+步进电机，进行电机运动精确控制。

测试环境：

1. MCU主控芯片STM32F103RCT6 ；
2. A4988步进电机驱动器模块；                                                                    
3. 微型2相4线步进电机10mm丝杆滑台，金属丝杆安装有滑块。

10mm二相四线微型步进电机电机的输入接线是4个引脚，需要自己焊线，相电阻53欧，步进角度估计18度，丝杆滑块行程32mm，丝杆转一圈铜滑块大约移动行程0.4mm。步进电机重约7.3g。

主要模块之间的连接如下：

一. 电机和A4988之间的连接

二 . MCU和A4988之间的连接：

                                PD2 MCU  -->  MOTOR1_EN

                                PB3 MCU  -->  MOTOR1_MS1

                                PB4 MCU  -->  MOTOR1_MS2

                                PB5 MCU  -->  MOTOR1_MS3 

                                PB0 MCU  -->  MOTOR1_STEP

                                PB6 MCU  -->  MOTOR1_DIR

软件设计的关键设置： 使用TIM1作为脉冲步进输出：

关键代码： 在脉冲计数的回调函数对数据脉冲数量进行控制。

uint32_t gMotor1stPluseMax=0;
uint32_t gMotor2ndPluseMax=0;
uint32_t gMotor1stPwmCnt=0;
uint32_t gMotor2ndPwmCnt=0;
void HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance == TIM1)//MOTOR1
	{
		if((HVAPI_OUTPUT_REG & 0x0002)==0) //电机DIR
			MOTOR1_POS+=1;//电机CCW旋转
		else 
			MOTOR1_POS-=1;//电机CW旋转

		gMotor1stPwmCnt+=1;
		if(gMotor1stPwmCnt>gMotor1stPluseMax){
			HAL_TIMEx_PWMN_Stop_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_2);//Motor1st 停止PWM
			gMotor1stPwmCnt=0;
			gMotor1stPluseMax=0;
			gMotor1stPluseCnt=0;
		}
	}
	if(htim->Instance == TIM3)//MOTOR2//电机DIR
	{
		if((HVAPI_OUTPUT_REG & 0x0200)==0)
			MOTOR2_POS+=1;//电机CCW旋转
		else
			MOTOR2_POS-=1;//电机CW旋转

		gMotor2ndPwmCnt+=1;
		if(gMotor2ndPwmCnt>gMotor2ndPluseMax){											                                            
           HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_2);//Motor2nd 停止PWM
		    gMotor2ndPluseMax=0;
			gMotor2ndPwmCnt=0;
			gMotor2ndPluseCnt=0;
		}
	}
}

测试结果：

        在步进电机不堵转的情况下，可以实现移动距离的精确控制。

TIPs：

        1. 主程序设置电机的启动、停机、运动方向、运动的步数。

        2. 在回调函数中计算步数，当步数达到的时候，停止脉冲输出。

        3. 安全考虑：控制脉冲的最大输出数量，持续脉冲输出的时间。这样可以保护电机和滑台。