4StepperMotorsDriveBySTM32F103x

基于 STM32F103x系列单片机的三轴步进电机驱动程序

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/******************************* 郑重声明 ************************************

* 该程序为本人所写，付出了大量的精力，现将其公开出来供大家参考学习；

* 任何个人和组织不得未经授权将此程序用于商业行为！

* 由于本人水平有限，程序难免出现错误，可以通过下面的联系方式联系本人

* 邮箱：[email protected]

* github：https://github.com/clearcumt

* 博客：https://www.cnblogs.com/loveclear/

* 谢谢你的指正！

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1.相关的GPIO接口说明：

电机用GPIOC口

(MotorX)A4988--> GPIOC0-GPIO1

GPIOC0 --> ENABLE

GPIOA1 --> STEP(TIM2 CH2)

GPIOC1 --> DIR

(MotorY)A4988--> GPIOC2-GPIO3

GPIOC2 --> ENABLE

GPIOA7 --> STEP(TM3 CH2)

GPIOC3 --> DIR

(MotorZ)A4988--> GPIOC4-GPIO5

GPIOC4 --> ENABLE

GPIOB7 --> STEP(TIM4 CH2)

GPIOC5 --> DIR
机械手（二八步进电机）控制信号使用GPIOC口

GPIOC6 --> MotorH_A

GPIOC7 --> MotorH_B

GPIOC8 --> MotorH_C

GPIOC9 --> MotorH_D
串口通信对应引脚宏定义

#define MASTER_CTRL				GPIOA
#define MASTER_TXD 				GPIO_Pin_9
#define MASTER_RXD 				GPIO_Pin_10

2.如何实时控制PWM输出通道的通断？

选择有很多种，比方说定时器使能/关闭，PWM输出通道使能/关闭，占空比为0/50%，驱动器使能引脚0/1 但关键是，你要能在程序中有办法监测到电机当前是停止的，还是运行的所以选择设置/读取定时器使能位/PWM输出通道使能位

TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR);
TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);

TIM_OCENReset(TIM4,OC2_ENR);			
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);

TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR,DISABLE);
TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);

TIM_OCENSet(TIM4,OC2_ENR,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);

这里控制pwm通断其实就是为了启动或停止电机,然而启动和停止分别包含加速过程和减速过程,所以这里统一采用TIM_OCENReset() 其它的方式都打开使能并配合上加减速过程,实现电机的启动和停止实际采用TIM_Cmd()更节能一些

3.如何实时改变PWM的频率以改变电机的速度？

// fpwm_psc = 1，即为1分频，该函数内部已经作减一操作，故不用再减一
TIM_ChangePrescaler(TIMx,fpwm_psc);	
// 这里采用TIM_ChangePrescaler方法，因为占空比始终不变，例如可以为50%
TIM_SetAutoreload(TIMx,fpwm_arr)

（全步进模式）计算转速

// 一个脉冲周期T = arr/[(72*1000000)/fpwm_psc] = 72*1000000/（fpwm_psc*arr）(s) ,f = 1/T (Hz)
// 转速n = (f/200)*60 (r/min)，细分数1.8°，200个脉冲转一圈
// 占空比			p = pulse_ccr / arr;

4.键盘相关的GPIO接口说明：

相关GPIO口：

         GPIOB5 (K1)

         GPIOB6 (K2)

         GPIOB13 (K3) //GPIOB7 (K3)

         GPIOB14 (K4) //GPIOB8 (K4)

         GPIOB9 (K5)

         GPIOB10 (K6)

         GPIOB11 (K7)

         GPIOB12 (K8)
效果：按下K1，顺时针转

         按下K2，逆时针转;

         按下K3，加速;

         按下K4，减速 ;

         按下K5，暂停;

         按下K6，启动;

         按下K7，计时加长;

         按下K8，计时减少；

5. UC/OSII系统使用说明：

> sys.h 文件中 SYSTEM_SUPPORT_UCOS 置1
> stm32f10x_it.c 文件中 USE_UCOSII 置1（实际 stm32f10x_it.c 这个文件没有在我的项目中用到）

* @Version: Beta2.0

* @Author: loveclear!

附：重构顺序：
1. 键盘
  
  确认按键后返回相应键值
  
  可以在主程序中根据键值设计响应程序
2. 计时定时器 TIM1
3. PWM 生产定时器 TIM2,TIM3,TIM4
  
  自动重装载计数值、计数器分频系数可调
  
  默认pwm占空比50%
  
  默认关闭pwm通道输出使能
4. 四二步进电机基本控制
  
  启动/停止电机函数，启动过程包括电机pwm使能，和加减速过程
  
  改变电机速度函数
  
  改变电机方向函数，如果电机此时处于运行状态，应先停止在反方向启动
5. 机械手八二电机基本控制
  
  打开机械手
  
  关闭机械手
  
  保持机械手当前状态
6. GPIO口初始化
  
  全部存储在GPIO_Motor.c文件中
  
  含有基础的XYZ三轴步进电机使能和反向对应GPIO端口初始化
  
  含有基础的XYZ三轴步进电机PWM脉冲信号对应GPIO端口初始化
  
  含有定时器TIM2，TIM3，TIM4的pwm输出通道对应GPIO端口初始化
  
  含有机械手八二马达的L289N驱动器控制对应GPIO端口引脚初始化

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