STM32单片机驱动步进电机-正弦波驱动

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 楼主| 感动 发表于 2019-9-16 20:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 感动 于 2019-9-16 20:42 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,正弦波驱动方式,这种方式能很好的解决噪音和震动问题。前面的**也介绍了使用定时器产生符合正弦波规律的PWM,下面教大家用正弦波替代持续电平。

这是定时器的配置部分,里面配置了PWM的输出IO管脚,配置了定时器,配置了定时器更新中断。

  1. void TIM_Config(void)
  2. {
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  4.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  5.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
  6.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  7.         
  8.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
  9.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

  10.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
  11.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  12.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  13.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  14.         
  15.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=512;        
  16.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= 7;        
  17.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;               
  18.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;               
  19.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;        
  20.         TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

  21.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  22.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=512;                 
  23.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  24.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  25.         
  26.         TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
  27.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
  28.         TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
  29.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
  30.         TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
  31.         TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
  32.         TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
  33.         TIM_OC4PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
  34.         
  35.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);        
  36.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
  37.         
  38.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
  39.   
  40.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;
  41.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  42.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
  43.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  44.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                                
  45.         
  46.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
  47.         TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);                                                                                
  48. }
定时器更新中断按照四相四拍的要求使能或禁止定时器PWM输出,代码如下
  1. void TIM1_UP_IRQHandler(void)
  2. {        
  3.         if (TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_Update) != RESET)        
  4.          {               
  5.                 pwm_index++;
  6.                 if(pwm_index>35)
  7.                 {
  8.                         pwm_index=0;
  9.                         pwm_count++;
  10.                         if(pwm_count>3)pwm_count=0;
  11.                         
  12.                         if(pwm_count==0)TIM1->CCER=0x2ABB;
  13.                         if(pwm_count==1)TIM1->CCER=0x2BBA;
  14.                         if(pwm_count==2)TIM1->CCER=0x3BAA;
  15.                         if(pwm_count==3)TIM1->CCER=0x3AAB;
  16.                                 
  17.                 }
  18.                 TIM1->CCR1 = indexWave[pwm_index];        
  19.                 TIM1->CCR2 = indexWave[pwm_index];        
  20.                 TIM1->CCR3 = indexWave[pwm_index];        
  21.                 TIM1->CCR4 = indexWave[pwm_index];
  22.                
  23.                 TIM_ClearITPendingBit (TIM1, TIM_IT_Update);        
  24.         }
  25. }

至此完成了四相四拍的正弦波驱动,实验证明,正弦波驱动步进电机噪音和震动明显减小

这是PWM输出的波形图

这是实物图


这是程序
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