STM32控制启动步进电机

概述

正在做的项目需要用STM32控制步进电机，本篇主要讲解利用STM32定时器外设输出脉冲来控制步进电机转动。

STM32定时器

使用STM32芯片类型：STM32c8t6。

使用外设接口：选用TIM4的CH1通道，对应输出脉冲IO口为PB6。

步进驱动器介绍

（这里以两相步进驱动器为例，详细见说明书）

• 接口
  步进驱动器可分为两部分：环形分配器、功率放大器。
  环形分配器：接收3种信号分别为：脉冲信号（PUL），方向信号（DIR），脱机信号（ENA）。
  脉冲信号：环形分配器对脉冲信号进行分配，去控制功率放大器相应的晶体管，使步进电机的线圈得电。所以，步进电机要运转就必须有脉冲输入，所以需要一个驱动器来给步进电机的各项绕组依次通电。
  方向信号：控制AB通电的相序，A-B顺时针，B-A逆时针
  脱机信号：步进电机停止时，AB线圈有一相得电，得电的功能使转子锁住，使转子不能动，需要收去拨动转子的时候，需要给脱机信号，使AB相绕组完全断电，转子处于自由转动状态。（也就是说控制电机停止除了不给脉冲之外，还可以控制脱机信号来锁死电机，此处用不着脱机信号）
  
• 细分
  为了提高步进电动机控制的精度，现在的步进驱动器都有细分的功能，所谓细分，就是通过驱动器中电路的方法把步距角减小。比如把步进驱动器设置成5细分，假设原来步距角1.8°那么设成5细分后，步距角就是0.36°。也就是说原来一步可以走完的，设置成细分后需要走5步。一般步进电动机的细分表在驱动器上可以直接看到。（设置合适细分能够避免电机转动时震动过大，但过高的细分数会导致电机输出力矩减小）
  
• 驱动电源:
  需要9-42V直流电源，需要使用变压器将220V交流电转为24V直流电
  

定时器频率与步进电机的关系

• 接线

  将驱动器PUL+端接入STM32输出脉冲的IO口（PB6），PUL-端接地
  将驱动器DIR+端接入STM32的任意一个闲置IO口（这里选PB5），DIR-端接地
  驱动器ENA±端不接
  A+、A-、B+、B-接入步进电机
  电源接到变压器

• 频率与速度的关系

  确定输出脉冲频率与电机转速的关系，对于两相步进电机而言：

  转速 = 脉冲频率 * 60 /((360/T)*x) T是步进电机步距角（1.8°