嵌入式教程_电机控制：2-24 步进电机控制实验
https://www.bilibili.com/video/BV1eY4y1d7JZ/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=d73af807a2a326a17c2290a9d48b5112实验目的本节视频的目的是掌握GPIO模拟输出PWM的方法，学习步进电机的控制原理，并实现步进电机的控制。实验原理先来看一下硬件原理图，可看到控制步进电机的管脚分别为：GPIO6、GPIO6、GPIO6和GPIO1。使用的是一路四相五线步进电机，使用的电机驱动芯片是L9110。https://file1.**/web2/M00/8F/0E/wKgZomTLYYKASVyGAAZKfXOhljo120.pnghttps://file1.**/web2/M00/8F/11/wKgaomTLYYiAQLxQAANyWOOg2Jc231.png四相五线步进电机的控制方法有两种，四相四拍和四相八拍。本实验中使用的是四相四拍，称为全步控制。四相：步进电机中有四组线圈。四拍：步进电机A，B，C，D四组线圈的通电时序，四拍的驱动正转通电顺序为A-B-C-D-A-B-C-D-……循环往复，-A-B-C-D-四拍为一个循环周期。五线：步进电机引出的接线数量为五根。https://file1.**/web2/M00/8F/0E/wKgZomTLYZGAeRf0AAMOviNTtnE653.png步进电机工作原理步进电机是利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载信号的影响。每给电机加一个脉冲信号，电机就转过一个步距角，带动机械移动一小段距离。步进电机的速度控制：通过输入的脉冲频率快慢实现的。当发生脉冲的频率减小时，步进电机的速度就下降；当频率增加时，速度就加快。还可以通过频率的改变而提高步进电机的速度或位置精度。步进电机的位置控制：靠给定的脉冲数量控制的。给定一个脉冲，转过一个步距角，当停止的位置确定以后，也就决定了步进电机需要给定的脉冲数。程序流程程序流程设计中首先要进行UART2初始化和DSP中断初始化，接着进行矩阵键盘初始化和外设使能配置，然后进行管脚复用配置和定时器初始化，接着初始化定时器中断，最后进行矩阵键盘扫描并控制步进电机的转动。https://file1.**/web2/M00/8F/11/wKgaomTLYbKAMLTVAAQ8dL-eNp8570.png管脚复用源码https://file1.**/web2/M00/8E/CE/wKgZomTKC_yAZ-G7AAKpGRZoO-s308.png管脚复用配置GPIO复用配置操作直接封装成了函数，使用时，相关函数通过“gpio.h”文件引用。StarterWare API 接口：GPIOBank0Pin0PinMuxSetup();方向配置源码第一个参数时GPIO的基地址，第二个参数是GPIO的编号，第三个参数设置GPIO的方向https://file1.**/web2/M00/8B/7E/wKgZomSaWWqAAgTbAARbmJf0LKo364.png管脚方向配置使用StarterWare 的库将 GPIO 口配置为输出或输入。使用时，直接包含“gpio.h”文件即可。StarterWare API 接口：GPIODirModeSet(SOC_GPIO_0_REGS, 141, GPIO_DIR_INPUT);数据配置源码第一个参数是GPIO的基地址，第二个参数是GPIO的编号，第三个参数设置GPIO的电平https://file1.**/web2/M00/8B/7E/wKgZomSaWXOAapYQAASBjNGvC-8190.png数据寄存器配置使用 StarterWare 的库来设置GPIO的值。使用时，直接包含“gpio.h”文件即可。StarterWare API 接口：GPIOPinWrite(SOC_GPIO_0_REGS, 105, GPIO_PIN_LOW);定时器配置源码第一个参数是定时器模块寄存器的基地址，第二个参数是用于配置定时器模块。https://file1.**/web2/M00/8C/7F/wKgaomStHAuAUpg2AASR6LFoeeY329.png定时器配置使用 StarterWare 的库来配置定时器。使用时，相关函数通过“timer.h”文件引用。StarterWare API 接口：void TimerConfigure(unsigned int baseAddr, unsigned int config)周期配置源码第一个参数是定时器模块寄存器的基地址，第二个参数是要设置周期的定时器，第三个参数是设置的周期大小https://file1.**/web2/M00/8C/7F/wKgZomStHCGAC0SxAANm2kCdhBA128.png定时器周期配置使用 StarterWare 的库来配置定时器周期。使用时，相关函数通过“gpio.h”文件引用。StarterWare API 接口：void TimerPeriodSet(unsigned int baseAddr, unsigned int timer, unsigned int period)定时器使能源码第一个参数是定时器模块寄存器的基地址，第二个参数是要使能的定时器，第三个参数是配置使能定时器的模式。https://file1.**/web2/M00/8E/CE/wKgZomTKDH2AccSOAAKLgH_7zP8873.png定时器使能配置使用 StarterWare 的库来使能定时器。使用时，相关函数通过“gpio.h”文件引用。StarterWare API 接口：void TimerEnable(unsigned int baseAddr, unsigned int timer, unsigned int enaMode)操作现象硬件连接本实验使用的硬件接口为步进电机和UART2 RS232接口，所需硬件为实验板、仿真器、RS232 交叉串口母母线、USB转RS232串口线和电源。https://file1.**/web2/M00/8F/0E/wKgZomTLYjKAd-Z8AAio6o--n0U134.png（1）使用 RS232 交叉串口母母线和 USB 转 RS232 串口线连接实验板的UART2串口和电脑的 USB口。（2）连接仿真器和电脑的USB接口，（3）将拨码开关拨到DEBUG模式01111，连接实验箱电源，拨动电源开关上电。https://file1.**/web2/M00/8F/11/wKgaomTLYj6AYIt7AAqNxYJI_10760.png串口调试工具调节（1）先在设备管理器查看串口的端口号；（2）再设置串口调试工具，https://file1.**/web2/M00/8F/0E/wKgZomTLYkeAaxBgAAqNxRExXa0549.png软件操作设置好串口调试工具后，在CCS里进行相关操作导入工程，选择Demo文件夹下的对应工程编译工程将CCS连接实验箱并加载程序点击运行程序，实验板上步进电机开始转动，串口调试终端打印步进电机转动的信息。Direction 表示转动方向，正方向转动为 Forward，反方向转动为 Backward；SpeedLevel表示转速，最慢为 0，最快为 5；按键 7 控制转方向。按键 8 控制加速。按键 9 控制减速。按下按键 7 调转方向，按下按键 8 加速，实验板上步进电机开始反方向转动https://file1.**/web2/M00/8F/12/wKgaomTLYlmASpp6AAqNxVlCiuo795.png
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