實習公司項目需要控制步進電機，電機方面主要包括控制運動、加減速、限位。下面介紹一下在電機控制方面的心得，由於對於電機的控制不需要很精確，並且自身能力有限，相比於大牛有很大的差距。
1.需要實現的功能
主要是控制滑塊的運動，開始運動時需要加速，當穩定在最高速度時勻速運動，檢測到下端限位信號時，開始減速直到停止，然后進行反向加速，勻速，檢測到上端限位時停止運動。
加速——勻速——減速——停止——反向——加速——勻速——停止
2.硬件部分
本次電機為兩相四線步進電機，兩相：電機有兩個線圈（繞組），四線：電機有四根線，一般是A+ A- B+ B-。有些電機不會標注出線的極性，其實可以用萬用表測，短接的就是同一個繞組，或者短接之后電機轉動很費力，也代表是同一個繞組。
- 驅動
電機的運動需要較大的電流，這取決於電機本身和負載，所以通常需要驅動芯片。而且驅動芯片可以實現許多附加的功能，包括細分、休眠、保護等。本次采用的是DRV8825驅動芯片模塊。模塊的介紹圖如圖所示：
引腳介紹：
1.ENABLE/：使能引腳，高電平停止工作，低電平正常工作；
2.M0-M2：代表細分，最大可以達到32細分，這部分可以參考datasheet；
3.RESET/ 、SLEEP/：低電平會休眠和復位，因此電機正常工作時，兩個引腳接高電平；
4.STEP：最重要的引腳，通過單片機給這個引腳PWM信號，控制電機運動；
5.DIR：0和1控制電機方向；
6.VMOT：供電引腳，一般用12-20V就可以了；
7.B2-A1：接電機四根線；
8.FAULT/：接高電平工作；
- 光電限位
光電限位采用的反射型，型號為sy1200，感應距離為1-4mm，當沒有遮擋時，輸出低電平；有遮擋時，代表有光反射回來，輸出高電平；測試過程中，發現最好采用白色的平面反射，效果更好。
3.軟件部分
軟件主要就是通過stm32輸出PWM脈沖，脈沖的頻率決定了電機的速度。
PWM通過定時器產生，決定頻率的主要是arr重裝載值，以及psc預分頻值。最終輸出的PWM頻率為72000k/(arr*psc)。
- 加減速
由於需要做到加減速，也就意味着PWM的頻率是改變的，因此arr的值需要改變。參考網上對於加減速的一些方法：主要有T型加減速和S型加減速，實現方法有公式法或者查表法。由於公式法比較麻煩，就直接采用了查表法。所以根據需要的頻率，計算出不同頻率下的arr值，寫到數組里，就可以實現頻率的改變。不過這種方法下，頻率的改變是根據時間做線性或者S型變化，這種方法對嗎？還是根據步數來改變？
S型加減速：
T型加速就是勻加速，固定加速度。S型加速需要根據公式計算，詳細說明如下：
其中Fcurrent代表某個點的頻率：Fmin代表最小頻率；Fmax代表最大頻率；Flexible為S曲線區間系數，越大代表壓縮的最厲害，中間（x坐標0點周圍）加速度越大；越小越接近勻加速。理想的S曲線的取值為4-6；num：頻率點/2；
例如想要從1kHz加速到40kHz，中間經過40個點，Fmin=1kHz，Fmax=40kHz，num=40/2=20，最后通過excel計算出各個頻率值，可以發現在末端的加速是非常緩慢的，中間加速比較大。問題就是，初始速度並不是1khz了，他取決於系數的取值，取6時，初始速度就越小。
軟件中實現：
采用定時器3輸出PWM脈沖，定時器2用於計數中斷（更精確的控制可以通過定時器2來計算出給出多少個脈沖，也就是電機運動的步數，那樣的話就可以精確控制電機運動，形成開環反饋）
// 加減速實現部分
void TIM2_IRQHandler(void) // { if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) // { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); // time++; if(time>=35)// { time=0; //每x個周期進入定時后，對time進行清零，然后重新進行累加 if(jiasu==1) //加速狀態 { n=n+1; fre=freq[n]; } if(jiasu==0) //減速狀態，檢測到下端的限位后進行減速，此時的n應該等於加速之后的最大值，也就是頻率最大的時候，接下來進行遞減，速度降低 { n=n-1; fre=freq[n]; } if(n>=38)// { n=38; } if(n<=0) //根據前面速度遞減，當減到第一個數時，速度已經降到了1k，可以讓電機開始停止然后轉向 { GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); // 拉高步進電機的enable，停止運動 DIR0=!DIR0; //轉向 delay_ms(100); n=0; fre=freq[n]; jiasu=1; GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); // 轉向之后拉低電機的enable，開始運動 } TIM3_PWM_Init(fre,9); TIM_SetCompare4(TIM3,fre/2);// 改變TIM3的輸出頻率，從而改變電機的速度 } } }