基于STM32单片机设计的驱动步进电机-定时器输出正弦波

只看该作者 · 2019-9-15 12:01

本帖最后由感动于 2019-9-15 12:04 编辑

前面的**介绍了单片机控制步进电机四相四拍、四相八拍的方式。用的是持续电平驱动，这种驱动方式电机的噪音大，震动明显，下面介绍正弦波驱动方式，这种方式能很好的解决噪音和震动问题。

首先需要准备下stm32的正弦波PWM表，可以用EXCEL生成，文件在附件中。

正弦波.rar (49.22 KB)

配置单片机定时器的PWM输出。

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void TIM_Config(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

        TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

        

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);



        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

        

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=512;        

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= 7;        

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;                

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;                

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;        

        TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);



        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=512;                 

        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;

        

        TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

        TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

        TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

        TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

        TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

        TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

        TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

        TIM_OC4PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

        

        TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);        

        TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

        

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

  

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                                 

        

        TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);

        TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);                                                                                

}

配置定时器的数据更新中断，在中断里更新CCR的值改变占空比。

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void TIM1_UP_IRQHandler(void)

{        

        if (TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_Update) != RESET)        

         {                

                pwm1_index++;if(pwm1_index>36)pwm1_index=0;

                pwm2_index++;if(pwm2_index>36)pwm2_index=0;

                pwm3_index++;if(pwm3_index>36)pwm3_index=0;

                pwm4_index++;if(pwm4_index>36)pwm4_index=0;

                TIM1->CCR1 = indexWave[pwm1_index];        

                TIM1->CCR2 = indexWave[pwm2_index];        

                TIM1->CCR3 = indexWave[pwm3_index];        

                TIM1->CCR4 = indexWave[pwm4_index];        

                TIM_ClearITPendingBit (TIM1, TIM_IT_Update);        

        }

至此可以看到定时器输出的符合正弦波规律的PWM波。

程序在这里

正弦波PWM.rar (4.25 MB)

可以对比下用正弦波代替持续电平的效果