STM32控制步进电机：基于定时器中断的ULN2003驱动器/步进电机驱动程序
STM32控制步进电机：基于定时器中断的ULN2003驱动器/步进电机驱动程序一、ULN2003驱动器
1、工作原理
2、步距角以及一圈所需步数的计算
二、硬件连接
三、STM32F103定时器中断控制步进电机程序
1、.c文件
2、.h文件
3、main.c部分程序
四、效果演示
五、程序链接
一、ULN2003驱动器
1、工作原理
下图为ULN2003驱动器原理图。
此驱动器的原理即为步进电机的工作原理，此篇文章有介绍到：STM32控制步进电机：工作原理及库函数(标准库) / HAL库控制程序（不定期更新）
通过一个接一个的引脚驱动电机的4个相，使得步进电机转动。
2、步距角以及一圈所需步数的计算
本篇文章使用的4相5线步进电机步距角为5.625/64，因此步进电机转一圈需要走360°/步距角的步数，即(360/5.625)*64 = 4096步。使用ULN2003驱动板可将步进电机4相当做2相使用，所以再除2，即2048步。
二、硬件连接
如图所示，记得共地。4个控制引脚在下方程序的.h和.c文件中有定义和引用到。
三、STM32F103定时器中断 控制步进电机程序此程序效果为正转1周后再反转1周回到原点。程序如下所示。1、.c文件以下为步进电机驱动的motor.c文件：#include "motor.h"
//num用于对引脚的索引，j用于计算步数，fx为电机旋转方向unsigned short int num=0,j,fx;
void motor_GPIO_Init(void){ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8); //PB.5/6/7/8 输出低电平}
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc){TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为定时器时钟频率出书的预分频值 10KHZ的计数频率 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(//使能或失能指定的TIM中断 TIM3, //TIM TIM_IT_Update , ENABLE//使能 ); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;//TIM3中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//先占优先级1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//从优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化外设NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);//使能定时器外设 }
static uint8_t GPIO_list[] = {0x01,0x02,0x04,0x08}; //对应驱动器4引脚，即电机4相
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断(2ms){ if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否，TIM中断源 { TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);//清除TIMx的中断处理位 if(judge == 0) { judge=0; } if(judge == 1) { if(fx == 0)//fx为电机旋转方向，fx=0时电机正转，fx=1时电机反转 { motor_GPIO1 = (GPIO_list&GPIO_list)>>0;//判断是否为引脚1，然后将其数值向右移动0位至第1位，得到unsigned int类型时的1或0 motor_GPIO2 = (GPIO_list&GPIO_list)>>1;//判断是否为引脚2，然后将其数值向右移动1位至第1位，得到unsigned int类型时的1或0 motor_GPIO3 = (GPIO_list&GPIO_list)>>2;//判断是否为引脚3，然后将其数值向右移动1位至第1位，得到unsigned int类型时的1或0 motor_GPIO4 = (GPIO_list&GPIO_list)>>3;//判断是否为引脚4，然后将其数值向右移动1位至第1位，得到unsigned int类型时的1或0 } if(fx == 1) { motor_GPIO4 = (GPIO_list&GPIO_list)>>0;//上述的反转 motor_GPIO3 = (GPIO_list&GPIO_list)>>1; motor_GPIO2 = (GPIO_list&GPIO_list)>>2; motor_GPIO1 = (GPIO_list&GPIO_list)>>3; } num += 1;//num用于对引脚的索引 j += 1;//j用于计算步数 if(num == 4)//到第4个GPIO后回到第1个GPIO { num = 0; } if(j == 2048&fx == 0)//走完一圈同时是正转结束，对参数进行修改 { j = 0; fx = 1; num = 0; } if(j == 2048&fx == 1)//走完一圈同时是正反转结束，对参数进行修改 { j = 0; fx = 0; start = 0; num = 0; } } }}2、.h文件以下为步进电机驱动的motor.h文件：#ifndef __MOTOR_H#define __MOTOR_H
#include "sys.h"#include "delay.h"
void motor_GPIO_Init(void);//引脚初始化void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc); //定时器初始化
#define motor_GPIO1 PBout(5)//引脚定义#define motor_GPIO2 PBout(6)//引脚定义#define motor_GPIO3 PBout(7)//引脚定义#define motor_GPIO4 PBout(8)//引脚定义3、main.c部分程序
u8 judge = 0;//judge为1时电机开始旋转，为0时停止
u8 start = 0;//start为1时启动电机程序，为0时关闭
void run(void)//步进电机启动函数
{
if(start == 1) {judge = 1;}
else {judge = 0;}
}
//初始化后，只要给start赋值、把run()放进main里即可，也可在上述start里添加一些步进电机以外的程序
extern u8 start;//start为1时启动电机程序，为0时关闭extern u8 judge;//judge为1时电机开始旋转，为0时停止
#endif
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