使用stm32 hal 库驱动28BYJ-48步进电机的方法,实现正转,反转,同时还能够控制速度功能

时间: 2023-10-23 17:11:44 浏览: 44
步进电机驱动的实现可以采用28BYJ-48步进电机驱动板,驱动板上自带 ULN2003 驱动芯片,可以方便地使用基于 STM32 的控制器进行控制。在使用 STM32 HAL 库驱动步进电机时,可以按照以下步骤进行: 1. 初始化 GPIO 端口和定时器。在 HAL 库中,可以使用 HAL_GPIO_Init 和 HAL_TIM_Base_Init 函数进行初始化。 2. 配置 GPIO 端口的输出模式,设置为推挽输出模式。可以使用 HAL_GPIO_WritePin 函数将 GPIO 端口输出设置为高电平或低电平,从而控制步进电机的转向。 3. 配置定时器的计数值和分频值,以控制步进电机的速度。可以使用 HAL_TIM_Base_Start_IT 函数启动定时器,以产生中断并控制步进电机的转动。 4. 在定时器中断服务函数中,根据步进电机的转向和步长控制 GPIO 端口的输出状态,从而实现步进电机的正转、反转和速度控制。 下面是一个示例代码,可以实现控制28BYJ-48步进电机的正转、反转和速度控制功能: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #define STEPPER_PORT GPIOA #define STEPPER_IN1_PIN GPIO_PIN_0 #define STEPPER_IN2_PIN GPIO_PIN_1 #define STEPPER_IN3_PIN GPIO_PIN_2 #define STEPPER_IN4_PIN GPIO_PIN_3 #define STEPPER_SPEED 1000 TIM_HandleTypeDef htim2; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_TIM2_Init(void); void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef *htim); void stepper_forward(void); void stepper_reverse(void); void stepper_stop(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); while (1) { stepper_forward(); HAL_Delay(2000); stepper_reverse(); HAL_Delay(2000); } } void stepper_forward(void) { HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN1_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN4_PIN, GPIO_PIN_RESET); } void stepper_reverse(void) { HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN4_PIN, GPIO_PIN_SET); } void stepper_stop(void) { HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN4_PIN, GPIO_PIN_RESET); } void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim->Instance == TIM2) { static int step = 0; static int dir = 1; if (dir == 1) { switch (step) { case 0: stepper_forward(); break; case 1: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_SET); break; case 2: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN4_PIN, GPIO_PIN_SET); break; case 3: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_SET); break; default: break; } } else { switch (step) { case 0: stepper_reverse(); break; case 1: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_SET); break; case 2: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN2_PIN, GPIO_PIN_SET); break; case 3: HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN3_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(STEPPER_PORT, STEPPER_IN4_PIN, GPIO_PIN_SET); break; default: break; } } step += dir; if (step >= 4) { step = 0; } else if (step < 0) { step = 3; } TIM2->ARR = STEPPER_SPEED; } } void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct; __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq() / 1000); HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK); HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0); } static void MX_TIM2_Init(void) { TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig; htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 7200 - 1; htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = STEPPER_SPEED; htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } HAL_TIM_MspPostInit(&htim2); } static void MX_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = STEPPER_IN1_PIN | STEPPER_IN2_PIN | STEPPER_IN3_PIN | STEPPER_IN4_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(STEPPER_PORT, &GPIO_InitStruct); } void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef *htim) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; if (htim->Instance == TIM2) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); /**TIM2 GPIO Configuration PA1 ------> TIM2_CH2 */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } } void Error_Handler(void) { while (1) { } } #ifdef USE_FULL_ASSERT void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { } #endif ``` 需要注意的是,步进电机的控制需要按照一定的步序进行,因此在定时器中断服务函数中需要控制每一步的输出状态,从而实现步进电机的正转、反转和速度控制。在上述代码中,步进电机的控制采用了半步控制方式,可以根据需要进行调整。

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