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单片机步进电机的驱动程序模板可控制精度，有接口的调用方法

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ID:412460 发表于 2021-1-27 11:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
初始化：
stepper_motor_init(stepper_motor_a_ptr);
stepper_motor_init(stepper_motor_b_ptr);

定时器需要放置的函数： 定时器暂用1ms，可根据应用修改
stepper_motor_timer(stepper_motor_a_ptr);
stepper_motor_timer(stepper_motor_b_ptr);
旋转配置：
stepper_motor_mode_set(stepper_motor_a_ptr,STEPPER_MOTOR_F,512,STEPPER_MOTOR_A_SPEED);  //Motor A顺时针转一圈
stepper_motor_mode_set(stepper_motor_b_ptr,STEPPER_MOTOR_R,512,STEPPER_MOTOR_B_SPEED);  //Motor B逆时针转一圈
stepper_motor_mode_set 参数说明：
1、结构体指针
2、旋转方向
   STEPPER_MOTOR_F  顺时针
   STEPPER_MOTOR_R  逆时针
   STEPPER_MOTOR_STOP  停止
3、旋转角度  （实际转动角度 = angle * 5.625 / 8）
4、旋转速度  1 最快，数值越大，速度越慢

单片机源程序如下:
  1. /*
  2. * @Descripttion:
  3. * @version:
  4. * @Author: linsuwei
  5. * @Date: 2020-10-27 10:39:36
  6. * @LastEditors: linsuwei
  7. * @LastEditTime: 2020-10-29 11:43:50
  8. */

  10. #include "stepper_motor.h"

  12. static u8 get_Offset(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr);


  15. u32 a_motor_a_io[] = {
  16.     STEPPER_MOTOR_A_IO_0,
  17.     STEPPER_MOTOR_A_IO_1,
  18.     STEPPER_MOTOR_A_IO_2,
  19.     STEPPER_MOTOR_A_IO_3,
  20. };

  22. u32 a_motor_b_io[] = {
  23.     STEPPER_MOTOR_B_IO_0,
  24.     STEPPER_MOTOR_B_IO_1,
  25.     STEPPER_MOTOR_B_IO_2,
  26.     STEPPER_MOTOR_B_IO_3,
  27. };


  30. #define __IO_L    0
  31. #define __IO_F    1

  33. u8 stepper_timing_tab[] = {
  34.     __IO_L,__IO_F,__IO_F,__IO_F,    //pulse 1
  35.     __IO_L,__IO_L,__IO_F,__IO_F,    //pulse 2
  36.     __IO_F,__IO_L,__IO_F,__IO_F,    //...
  37.     __IO_F,__IO_L,__IO_L,__IO_F,
  38.     __IO_F,__IO_F,__IO_L,__IO_F,
  39.     __IO_F,__IO_F,__IO_L,__IO_L,
  40.     __IO_F,__IO_F,__IO_F,__IO_L,
  41.     __IO_L,__IO_F,__IO_F,__IO_L,
  42. };


  45. STEPPER_MOTOR_S stepper_motor_a = {
  46.     .mode = STEPPER_MOTOR_STOP,
  47.     .pulse = 0,
  48.     .speed = 1,
  49.     .max_step = 0,
  50.     .step = 0,
  51.     .timing_tab_ptr = &stepper_timing_tab[0],
  52.     .io_tab_ptr = &a_motor_a_io[0],
  53. };

  55. STEPPER_MOTOR_S stepper_motor_b = {
  56.     .mode = STEPPER_MOTOR_STOP,
  57.     .pulse = 0,
  58.     .speed = 1,
  59.     .max_step = 0,
  60.     .step = 0,
  61.     .timing_tab_ptr = &stepper_timing_tab[0],
  62.     .io_tab_ptr = &a_motor_b_io[0],
  63. };

  65. STEPPER_MOTOR_PTR stepper_motor_a_ptr = &stepper_motor_a;
  66. STEPPER_MOTOR_PTR stepper_motor_b_ptr = &stepper_motor_b;


  69. static u8 get_Offset(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr)
  70. {
  71.     if(NULL == stepmo_ptr)
  72.         return 0;
  73.     if(STEPPER_MOTOR_F == stepmo_ptr->mode)
  74.         return stepmo_ptr->step;
  75.     else if(STEPPER_MOTOR_R == stepmo_ptr->mode)
  76.         return (7 - stepmo_ptr->step);
  77.     else
  78.         return stepmo_ptr->step;
  79. }


  82. void stepper_motor_stop(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr)
  83. {
  84.     if(NULL == stepmo_ptr)
  85.         return;
  86.     for (u8 i = 0; i < 4; i++)
  87.     {
  88.         gpio_direction_input(stepmo_ptr->io_tab_ptr[i]);
  89.     }
  90.     stepmo_ptr->mode = STEPPER_MOTOR_STOP;
  91. }



  95. void stepper_motor_init(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr)
  96. {
  97.     if(NULL == stepmo_ptr)
  98.         return;
  99.     stepmo_ptr->mode = STEPPER_MOTOR_STOP;
  100.     stepmo_ptr->step = 0;
  101.     stepmo_ptr->max_step = 0;
  102.     stepmo_ptr->pulse = 0;
  103.     stepmo_ptr->speed = 1;
  104.     stepmo_ptr->timing_tab_ptr = &stepper_timing_tab[0],
  105.     stepper_motor_stop(stepmo_ptr);
  106. }

  108. //减速比 64
  109. // Precision = 360 /((360/5.625)*64) = 5.625/64  控制精度
  110. // 实际转动角度 = (angle *8) * Precision = angle * 5.625 / 8

  112. void stepper_motor_mode_set(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr, u8 mode, u16 angle ,u8 speed)
  113. {
  114.     if(NULL == stepmo_ptr)
  115.         return;
  116.     stepmo_ptr->mode = mode;
  117.     stepmo_ptr->speed = speed;
  118.     stepmo_ptr->max_step = angle * 8;   // 这里将精度放大 8倍，方便计算
  119.     if(STEPPER_MOTOR_STOP == mode)
  120.     {
  121.         stepper_motor_stop(stepmo_ptr);
  122.     }
  123. }



  127. void stepper_motor_timer(STEPPER_MOTOR_PTR stepmo_ptr)
  128. {
  129.     static u8 cnt = 0;
  130.     if(NULL == stepmo_ptr)
  131.         return;
  132.     if (STEPPER_MOTOR_STOP == stepmo_ptr->mode)
  133.     {
  134.         // stepper_motor_stop(stepmo_ptr);
  135.         return;
  136.     }
  137.     else
  138.     {
  139.         if (++cnt >= stepmo_ptr->speed)
  140.         {
  141.             cnt = 0;

  143.             if (stepmo_ptr->max_step > 0)
  144.             {
  145.                 if (++stepmo_ptr->pulse > stepmo_ptr->max_step)
  146.                 {
  147.                     stepmo_ptr->pulse = 0;
  148.                     stepmo_ptr->mode = STEPPER_MOTOR_STOP;
  149.                     stepper_motor_stop(stepmo_ptr);
  150.                     return;
  151.                 }
  152.             }
  153.             for (u8 i = 0; i < 4; i++)
  154.             {
  155.                 if (__IO_L == stepmo_ptr->timing_tab_ptr[get_Offset(stepmo_ptr) * 4 + i])
  156.                 {
  157.                     gpio_direction_output(stepmo_ptr->io_tab_ptr[i], 1);
  158.                 }
  159.                 else
  160.                 {
  161.                     gpio_direction_output(stepmo_ptr->io_tab_ptr[i], 0);
  162.                 }
  163.             }
  164.             stepmo_ptr->step = (++stepmo_ptr->step) & (8 - 1); //+1然后对8取余
  165.         }
  166.     }
  167. }
复制代码
51hei.png
所有资料51hei提供下载:
步进电机驱动程序.zip (2.41 KB, 下载次数: 23)

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ID:328014 发表于 2021-1-27 18:18 | 显示全部楼层
这个程序真牛,能分享一下电路图吗?几相的电机,貌似还有位置反馈?
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ID:412460 发表于 2021-1-28 17:00 | 显示全部楼层
是5线的步进电机，没有位置反馈的，应用比较简单，只需要知道大概转动的角度！

11.pdf

136.04 KB, 下载次数: 12, 下载积分: 黑币 -5

补充一个原理图
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ID:869417 发表于 2021-1-29 08:59 | 显示全部楼层
正想做个分角器，正在考虑角度细分和精确度的问题，学习了。
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