STM32用PWM驱动步进电机

发布于:2025-07-15 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)

硬件介绍:

连线:

注意这里stp连的是pwm脉冲,dir连的是方向到时候代码pwm波形就是从这里来的,具体接线根据你的代码来

注意要点:步进电机和舵机驱动是不一样的,它是根据步长来移动的,所以要开一个中断,来计算步长,具体代码,可以看看。

代码部分:

#include "stm32f10x.h"
#include "math.h"

// 步进电机参数配置
#define STEPS_PER_REVOLUTION 200      // 每转步数 (1.8°/步)
#define MICROSTEPS           16       // 微步细分

// 全局变量
volatile uint32_t step_count = 0;
float current_angle = 0.0f;

// 初始化函数
void Stepper_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 1. 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 2. 配置PWM输出引脚 (PA1 - TIM2_CH2)
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 3. 配置方向控制引脚 (PA2)
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 4. 配置定时器时基
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 7200 - 1;     // 初始频率约10Hz @72MHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 5. PWM 输出配置
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 3600; // 50% 占空比
    TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

    // 6. 配置更新中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
}

// 启动电机
void Start_Motor(void)
{
    step_count = 0;
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

// 停止电机
void Stop_Motor(void)
{
    TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    TIM_SetCompare2(TIM2, 0);
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
}

// 设置电机速度 (RPM)
void Set_Motor_Speed(float rpm)
{
    if (rpm <= 0) return;

    uint32_t freq = (uint32_t)(rpm * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS / 60.0f);
    if (freq == 0) return;

    uint32_t arr = (72000000UL / (72UL * freq)) - 1;
    if (arr < 10) arr = 10; // 防止太小导致溢出

    TIM_SetAutoreload(TIM2, arr);
    TIM_SetCompare2(TIM2, arr / 2); // 保持50%占空比
}

// 旋转到指定角度(度)
void Rotate_To_Angle(float target_angle, float speed_rpm)
{
    float angle_diff = target_angle - current_angle;

    while(angle_diff > 180.0f) angle_diff -= 360.0f;
    while(angle_diff < -180.0f) angle_diff += 360.0f;

    int32_t required_steps = (int32_t)(angle_diff * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS / 360.0f);

    if(required_steps >= 0) {
        GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // 正转
    } else {
        GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // 反转
        required_steps = -required_steps;
    }

    Set_Motor_Speed(speed_rpm);

    uint32_t total_steps = (uint32_t)required_steps;
    step_count = 0;

    Start_Motor();

    while(step_count < total_steps) {
        __NOP();
    }

    Stop_Motor();

    current_angle = target_angle;
}

// 中断服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        step_count++;
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
    }
}

这是pwm部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "PWM.h"

// 主函数
int main(void)
{
    __enable_irq();                     // 开启全局中断

    Stepper_Init();                     // 初始化步进电机驱动

    // 第一次旋转到90度
    Rotate_To_Angle(90.0f, 60.0f);
    Delay_ms(500);

    // 第二次旋转到-90度
    Rotate_To_Angle(-90.0f, 30.0f);
    Delay_ms(2000);

    // 进入主循环
    while(1)
    {
        // 可以继续添加其他操作
    }
}
这是主函数

注意要是想要同时驱动两个步进电机,代码还是要稍微修改的。后续代码再发


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