迅为4412开发板-步进电机-驱动和测试例程

只看该作者 · 2020-10-13 11:40

迅为4412开发板-步进电机-驱动和测试例程
和本文档配套的资料有：
1 内核配置和步进电机驱动补丁包:
topeet_modules_20190319.tar.gz
2 linux-C 的测试例程:
iTOP-4412-linuxc-stepmotor_V1.0.zip
3 QtE 的测试例程:
iTOP-4412-QtE4.7-step_moter_V1.0.tar
4 Android 的测试例程:
iTOP-4412-Android4.0-stepmotortest-V1.0.zip
请注意，在光盘的内核源码中，没有步进电机的驱动，需要添加步进电机的驱动之后才能使用。步进电机使用的是 camera 接口上的 IO，需要屏蔽掉 camera 驱动。
1.硬件连接
硬件连接分为两个部分，供电和控制线的连接。
如下图所示，是步进电机的原理图部分。

端子 j2 可以看出，需要通过排线和开发板的 camera 接口。上图右半部分，可以看出供电可以采用 5v 电源或者 usb 供电的方式。
排线链接，如下图所示。火牛座和 USB 线供电二选一，如下图所示是 usb 线供电。

这里务必需要注意的是，如果大家使用的是默认的光盘内核镜像，请不要给步进电机上电太长时间。因为步进电机驱动芯片，默认状态是上拉，会导致步进电机处于不正常的状态，会让电机发热。
需要将步进电机驱动配置完成之后，步进电机驱动在初始化的时，将步进电机的驱动芯片拉低，这样步进电机就会处于准备工作状态，这种状态不会有电流，不会导致步进电机发热！
2.内核配置和补丁包
由硬件部分可知，步进电机使用的是 camera 接口，内核默认状态会编译 camera 驱动，camera 驱动会占用电机用到的四个 GPIO，所以首先需要在内核配置中将 camera 驱动去掉。然后添加驱动补丁包，重新编译内核，烧写到内核中。
2.1 内核配置
进入内核目录，配置所需要的缺省文件，使用命令“make menuconfig”，如下图所示，进入配置界面。
选中“Device Drivers --->”进入。

如下图所示，选中“Multimedia support --->”，进到选项中。

如下图所示，进入“Video capture adapters --->”选项。

如下图所示，取消“OmniVision OV5640 sensor support ”，这个是摄像头 ov5640的配置选项。

如上图所示，取消 ov5640 的选项，然后保存退出，得到新的.config 文件。
2.2 修改 Makefile 文件
然后需要修改 Makefile 文件。
打开“drivers/char/Makefile”文件，如下图所示。
增加以下代码：
obj-y += topeet_modules/

然后保存退出。
2.3 补丁包
驱动补丁包“topeet_modules_20190319.tar.gz”和文档放在一起。
补丁包同时也放在网盘链接“iTOP4412 开发板资料汇总（不含光盘内容）\iTOP-4412开发板系统源码及镜像（其他）\topeet_modules”目录下的“topeet_modules_20190319.tar.gz”下，日期可能会有变化，使用最新日期的压缩包即可。
拷贝到“drivers/char”目录下，使用命令“tar -vxftopeet_modules_20190319.tar.gz”解压，如下图所示。

2.4 内核编译和测试
重新编译内核，烧写到开发板，启动开发板，如下图所示。在“/dev”目录下可以看到有设备节点“step_motor_driver”生成。

至此，内核驱动配置完成。这个时候给步进电机上电，会发现四个并排的小灯已经灭了。
3.Linux-C 的测试例程
然后拷贝和本文档一起打包的“iTOP-4412-linuxc-stepmotor_V1.0.zip”压缩包中“step_motor_app”文件到开发板（U 盘，tf 卡或者 nfs 都可以）。
如下图所示，拷贝到开发板上，作者的系统是最小 Linux 系统。如果是 Android 系统，则需要使用“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。

使用命令“./step_motor_app”如下图所示，可以看到有如下提示。

步进电机的测试例程需要传递参数。
第一个参数是 R 或者 L，用于设置步进电机的方向；
第二个参数是步角距，步角距是 5.625/64 度，4096 个步角距就是 360 度，所以这个参数的范围是 0-4096，取值 4096 是一圈，最小建议为 10。
第三个参数是转速，建议取值为 3000 到 20000 之间，小于 3000 转速不稳定。提供了一个 demon 为“./step_motor_app R 4076 3000”。
使用命令“./step_motor_app R 4076 3000”，可以看到步进电机在右转，转一圈之后就会停下，“./step_motor_app L 4076 3000”会左转一圈之后停止，用户可以执行测试其它参数。

4.QtE4.7 的测试例程
和本文档一起打包的“iTOP-4412-QtE4.7-step_moter_V1.0”为 QtE4.7 的测试源码资源包，源码中的“step_moter”为步进电机的编译好的 qt4.7 程序。
请注意，需要参考本文档第二小节，先配置内核驱动，确认有设备节点“/dev/step_motor_driver”。
开发板烧写 QtE4.7 系统，将“step_moter”拷贝到开发板，使用命令“./step_moter& ”运行，如下图所示。

以上界面中，参数如下：
Speed：通过改变延时来控制速度，延时越短，转速越快。延时范围：3--20ms。
Num：设置步进数，当值为 4096 时转一圈。
Direction：设置转动方向。RIGHT 为正转，LEFT 为反转。
START：设置好后，点击 START 开始运行。
CLOSE：关闭当前页面。
5.Android4.0.3 的例程测试
“iTOP-4412-Android4.0-stepmotortest-V1.0.zip”为 Android4.0.3 的测试源码资源包，源码包中的“bin”下的“stepmotortest.apk”为步进电机的编译好的 Android4.0.3 程序。
请注意，需要参考本文档第二小节，先配置内核驱动，确认有设备节点“/dev/step_motor_driver”，如下图所示。

在控制台输入命令“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。