！！本文章给出了驱动源码,以及常见问题 注意是HAL库！！
支持正反转、刹车、代码均为宏定义方便后续添加到项目
电机每次转动时都会接着上一步进行
介绍
步进电机是一种特殊类型的电机，其运动是通过逐步地转动一定角度的步进角来实现的。步进电机的运动是以离散的步进方式进行的，每一步转动固定的角度，可以实现精确的位置控制。步进电机由一个固定数量的步进角、转子、绕组和驱动电路组成。步进电机通常有两种主要类型：单相步进电机和双相步进电机。每个类型又可以分为不同的变种，但它们的基本工作原理都是一样的。步进电机的工作原理基于电磁学和磁学的相互作用。它包含了一个旋转部件（通常称为转子）和一个定子。定子上的绕组会根据输入的电流产生磁场，而转子上则带有永久磁体。当电流通过定子绕组时，磁场会与转子上的永久磁体相互作用，导致转子发生旋转。步进电机的旋转是以步进角度为单位的，步进角度取决于电机的设计和构造。通过依次施加适当的电流脉冲，可以实现精确的旋转运动，同时可以控制电机的速度和位置。步进电机在很多应用中被广泛使用，特别是需要精确位置控制或者需要旋转到特定角度的场景，如打印机、数控机床、机器人、精密仪器等。
本文章用平时最常见也是最简单的28BYJ-48，这是一个五线四项电机。
原理
步进电机的工作原理基于电磁学和磁学的相互作用，它包含一个定子和一个转子，以及通过电流控制转子旋转的驱动电路。
定子和绕组：步进电机的定子通常包含若干个绕组，这些绕组被连接到电源上，通过流过绕组的电流可以在定子上产生磁场。这些绕组的排列方式和数量会影响步进电机的类型和特性。
转子和永磁磁铁：步进电机的转子上通常带有永磁磁铁，这些磁铁可以产生一个稳定的磁场。这个磁场与定子上产生的磁场相互作用，导致转子发生旋转。
步进角和步进运动：步进电机的旋转是以固定的步进角度为单位进行的。步进角是电机每接收一次脉冲时转动的角度，这个角度是由电机的机械设计和电气特性决定的。通过逐步地给电机施加脉冲信号，可以实现分步的旋转运动。步进角越小，电机的旋转精度越高。
驱动电路和脉冲控制：为了控制步进电机的旋转，需要一个驱动电路来产生适当的电流脉冲。驱动电路会根据输入的控制信号生成一系列脉冲，这些脉冲会依次流过步进电机的不同绕组，从而产生磁场和转动。控制脉冲的频率和脉冲数可以控制电机的旋转速度和旋转角度。
全步和半步模式：步进电机可以以全步模式或半步模式工作。在全步模式下，每个步进角会转动一个完整的步进角度。在半步模式下，每个步进角会转动一半的步进角度，因此可以实现更精细的控制和更平滑的运动。
半步模式
全步模式
由于单片机IO口输出电流过小，无法带动电机运行，因此我们需要另外加一个驱动板，用ULN2003就行，简单便宜。
实验代码
step_motor.h
/**
****************************************************************************************************
* @file step_motor.h
* @author Mr.wang
* @version V1.0
* @date 2023-08-1
* @brief 步进电机驱动代码
****************************************************************************************************
*/
#ifndef _STEP_MOTOR_H
#define _STEP_MOTOR_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
/******************************************************************************************/
//在这里配置引脚 A-D
#define MOTOR_GPIO_PORT GPIOB
#define MOTOR_GPIO_PIN_A GPIO_PIN_3
#define MOTOR_GPIO_PIN_B GPIO_PIN_4
#define MOTOR_GPIO_PIN_C GPIO_PIN_5
#define MOTOR_GPIO_PIN_D GPIO_PIN_6
#define MOTOR_GPIO_CLK_ENABLE() do{
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)
#define GPIO_A_ON() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_A, GPIO_PIN_SET);
#define GPIO_A_OFF() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_A, GPIO_PIN_RESET);
#define GPIO_B_ON() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_B, GPIO_PIN_SET);
#define GPIO_B_OFF() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_B, GPIO_PIN_RESET);
#define GPIO_C_ON() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_C, GPIO_PIN_SET);
#define GPIO_C_OFF() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_C, GPIO_PIN_RESET);
#define GPIO_D_ON() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_D, GPIO_PIN_SET);
#define GPIO_D_OFF() HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_GPIO_PORT, MOTOR_GPIO_PIN_D, GPIO_PIN_RESET);
/******************************************************************************************/
/* 外部接口函数*/
void step_motor_init(void);
void Move_StopNow(void);
void stepMotor_8(uint8_t dir);
void Move_Step_8(uint8_t dir, uint16_t Step);
#endif
step_motor.c
/**
****************************************************************************************************
* @file step_motor.c
* @author Mr.wang
* @version V1.0
* @date 2023-08-1
* @brief 步进电机驱动代码
****************************************************************************************************
*/
#include "./BSP/LED/step_motor.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
uint8_t motorSequence_8[] = {
0x01, 0x03, 0x02, 0x06, 0x04, 0x0c, 0x08, 0x09}; // 步进电机八拍序列
uint16_t currentStep_8 = 0; // 目前处于哪一拍
uint8_t stepx = 0;
uint8_t step = 0;
/**
* @brief 步进电机初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void step_motor_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
MOTOR_GPIO_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_GPIO_PIN_A | MOTOR_GPIO_PIN_B | MOTOR_GPIO_PIN_C | MOTOR_GPIO_PIN_D; // 选择引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出模式
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 高速输出
HAL_GPIO_Init(MOTOR_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
/**
* @brief 刹车
* @param 无
* @retval 无
*/
void Move_StopNow(void)
{
uint8_t stop = 0x0F;
if (stop & 0x01)
{
GPIO_A_ON();
}
else
{
GPIO_A_OFF();
}
if (stop & 0x02)
{
GPIO_B_ON();
}
else
{
GPIO_B_OFF();
}
if (stop & 0x04)
{
GPIO_C_ON();
}
else
{
GPIO_C_OFF();
}
if (stop & 0x08)
{
GPIO_D_ON();
}
else
{
GPIO_D_OFF();
}
}
/**
* @brief 步进电机转动 连续转动没有抖动
* @param dir 方向 1是正向 0是反向
* @retval 无
*/
void stepMotor_8(uint8_t dir)
{
if (dir == 1)
stepx = (stepx + 1) % 8;
else if (dir == 0)
stepx = (stepx + 7) % 8;
step = motorSequence_8[stepx];
if (step & 0x01)
{
GPIO_A_ON();
}
else
{
GPIO_A_OFF();
}
if (step & 0x02)
{
GPIO_B_ON();
}
else
{
GPIO_B_OFF();
}
if (step & 0x04)
{
GPIO_C_ON();
}
else
{
GPIO_C_OFF();
}
if (step & 0x08)
{
GPIO_D_ON();
}
else
{
GPIO_D_OFF();
}
}
/**
* @brief 步进电机转动 连续转动没有抖动
* @param dir 方向 方向 1是正向 0是反向
* @param Step 步数
* @retval 里面用到了delay_ms阻塞函数
*/
void Move_Step_8(uint8_t dir, uint16_t Step)
{
uint16_t Count = Step; // 步数
while (Count--)
{
stepMotor_8(dir);
delay_ms(1);
}
}
main.c测试
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟,72M */
delay_init(72); /* 初始化延时函数 */
step_motor_init(); /* 初始化步进电机 */
while(1)
{
Move_Step_8(1, 2500); //步进电机正转2500步
delay_ms(500);
Move_Step_8(0, 2500); //步进电机反转2500步
delay_ms(500);
}
}
问题总结
1.若出现问题请检查引脚定义 引脚时钟定义 以及组定义.
//在这里配置引脚 A-D
#define MOTOR_GPIO_PORT GPIOB
#define MOTOR_GPIO_PIN_A GPIO_PIN_3
#define MOTOR_GPIO_PIN_B GPIO_PIN_4
#define MOTOR_GPIO_PIN_C GPIO_PIN_5
#define MOTOR_GPIO_PIN_D GPIO_PIN_6
#define MOTOR_GPIO_CLK_ENABLE() do{
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)
2.若电机出现抖动 直接更改延迟将其增大或减小即可.
void Move_Step_8(uint8_t dir, uint16_t Step)
{
uint16_t Count = Step; // 步数
while (Count--)
{
stepMotor_8(dir);
delay_ms(1); <--------更改这里
}
}
``