步进电机
前言
滚珠丝杆在一些特定环境下可以很好的代替机械臂使用。使用滚珠丝杆你必须会用步进电机。
一、ATK-2MD4850驱动
ATK-2MD4850 是一款高性能细分型 2 相混合式步进电机驱动器，采用 12~48VDC 供电，输出峰值电流可达 5.0A，适合驱动常用的 42、57、86 两相混合式步进电机。此驱动器采用PWM 恒流控制和超小细分技术，使得电机转矩波动小，低速运行平稳以及极小振动和噪音。高速时输出力矩也大大高于其他两相驱动器，定位精度高。广泛适用于雕刻机、数控机床、包装机械等分辨率要求较高的设备上。该驱动器特点包括：
1， 采用先进的双极性 PWM 恒流驱动技术。
2， 高速大力矩输出，避免丢步（空载转速高达 240~300r/min），最高转速达 1200r/min。
3， 灵活的输出电流设定，适用不同型号的电机。
4， 自带自动半流功能，减小电机发热。
5， 支持各种常用的 16 种细分功能，最大支持 128 细分。
6， 直流 12~48V 供电，输出峰值电流高达 5.0A。
7， 支持欠压保护、过流保护、过热保护等功能。
注意：严禁在驱动器驱动电机转动过程中更改拨码开关！！！
二、使用驱动
1. 控制信号接口
- 使能信号接口 ENA+、ENA-
使能信号 ENA：用驱动器的上下电进行电机通断电操作会使驱动器快速老化，为避免
这种情况，本驱动器设计了使能信号（ENA）输入端口，也就是通常所说的脱机信号。用户
可以随时控制此信号，当此信号有效时，驱动器将自动切断电机绕组电流，使电机处于自由
状态（无保持转矩）。当此信号不连接时默认为无效状态，这时电机绕组通以电流，可正常
工作。 - 方向输入接口 DIR+、DIR-
方向电平信号 DIR：此信号决定电机的旋转方向。如果此信号有效时，电机顺时针旋转，
则此信号无效时，电机逆时针旋转。驱动器工作于这种单脉冲模式。 - 脉冲输入接口 PUL+、PUL-
步进脉冲接口 PUL：步进电机驱动器把控制器发出的脉冲信号转化为步进电机的角位
移，驱动器每接受一个脉冲信号 PUL，就驱动步进电机旋转一个步距角，PUL 的频率和步
进电机的转速成正比。对于最佳输入要求，此信号占空比最好 1:1，脉冲信号的频率不大于
100KHz。
2.故障排除
3.硬件连接
三、实现代码
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "led.h"
#include "usmart.h"
#include "driver.h"
#include "hc05.h"
#include "usart3.h"
#include "string.h"
#include "timer.h"
int main(void)
{
//
u8 reclen=0;
//
u8 i;
u8 keyval;
//
SystemInit();
//
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200); //串口初始化为115200
usmart_dev.init(72); //初始化USMART
LED_Init(); //LED端口初始化
KEY_Init(); //初始化按键
Driver_Init(); //驱动器初始化
TIM8_OPM_RCR_Init(999,72-1); //1MHz计数频率 单脉冲+重复计数模?
LED1=0;
//
usmart_dev.init(72); //初始化USMART
HC05_Init();
delay_ms(100);
USART2_RX_STA=0;
//
while(1)
{
keyval=KEY_Scan(0);
if(keyval==WKUP_PRES)
{
Locate_Abs(0,500);//按下WKUP，回零点
}else if(keyval==KEY0_PRES)
{
Locate_Rle(300,500,CW);//按下KEY0，以500Hz的频率 顺时针发200脉冲
}else if(keyval==KEY1_PRES)
{
Locate_Rle(300,500,CCW);//按下KEY1，以500Hz的频率 逆时针发400脉冲
}
if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1))
{
LED1=0;
}
else
LED1=1;
delay_ms(10);
i++;
if(i==50)
{
i=0;
}
if(USART2_RX_STA&0X8000) //接收到一次数据了
{
reclen=USART2_RX_STA&0X7FFF; //得到数据长度
USART2_RX_BUF[reclen]=0; //加入结束符
if(reclen==1) //控制DS1检测
{
if(strcmp((const char*)USART2_RX_BUF,"0")==0)
Locate_Rle(300,500,CW);
if(strcmp((const char*)USART2_RX_BUF,"1")==0)
Locate_Rle(300,500,CCW);
}
USART2_RX_STA=0;
}
}
}
void Driver_Init(void);//驱动器初始化
void TIM8_OPM_RCR_Init(u16 arr, u16 psc)；//TIM8_CH2 初始化 单脉冲+重复计数模式
void Locate_Rle(long num, u32 frequency, DIR_Type dir) //相对定位函数
void Locate_Abs(long num, u32 frequency);/绝对定位函数
- 驱动器初始化函数，主要就是初始化与驱动器 ENA+,DIR+相连的 2 个 IO为推挽输出；
- TIM8_CH2 初始化，此例程产生脉冲所使用的定时器均是 TIM8_CH2（PC7）,定时器工
作在单脉冲+重复计数模式，TIM8 中断频率可以通过 driver.h 下的 RCR_VAL 宏更改，RCR_VAL
的范围 0~255，每计数 RCR_VAL+1 次中断一次，所以这个值越大，中断频率越低。需要注意
的是定时器必须初始化为 1MHz 计数频率。 - 相对定位函数：在步进电机当前位置基础上顺时针(CW)或者逆时针(CCW)走 num 个脉 冲，此函数带方向控制，DIR_Type 是 driver.h 下声明的一个枚举类型，用于设置电机旋转方向，参数 dir=CW,电机顺时针旋转；dir=CCW,电机逆时针旋转，实验时，如果电机旋转方 向和设置方向相反，不用更改电机接线，只需要更改 driver.h 下的 CW=0,CCW=1；参数 num范围 0～2147483647；frequency 范围 20Hz~100KHz。
- 绝对定位函数：步进电机按设定频率转动到设置的绝对位置，开发板上电和复位时，
当前位置为 0，电机的当前位置用一个 long 型变量 current_pos 指示。在 current_pos=0 的基
础上顺时针转动后 current_pos 为正，否则为负。此函数不带方向控制，驱动器根据参数的
正负自动设置电机旋转方向，转动到绝对位置。参数 num 范围-2147483648～2147483647；
frequency 范围 20Hz~100KHz。
