STM32F10X 步進電機編碼器 讀取 Hal固件庫。
【1】例程簡介
使用定時器功能輸出PWM信號到步進電機驅(qū)動器，使其驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動。
編碼器用于電機測速。在電機轉(zhuǎn)動一圈時編碼器可以輸出固定的脈沖數(shù)，通過讀取編碼器
脈沖可以獲取當前電機轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
一般處理編碼器脈沖有兩種方法：
1. T法：計算一定量的脈沖數(shù)所用的時間
2. M法：計算一段固定時間內(nèi)所捕獲的脈沖數(shù)。
【2】跳線帽情況
編碼器 A相 --> PC6
B相 --> PC7
步進電機驅(qū)動器 DIR- --> PB13
ENA- --> PB14
PUL- --> PA8
DIR+ --> +5V
ENA+ --> +5V
PUL+ --> +5V
【3】操作及現(xiàn)象
根據(jù)引腳定義方法連接開發(fā)板和步進電機驅(qū)動器，另外步進電機驅(qū)動器和
步進電機的連接自行根據(jù)電機和驅(qū)動器標識連接，步進電機驅(qū)動器需要一個24V的直流
電源供電,編碼器是開漏輸出.所以需要接上拉電阻才能正常讀取數(shù)據(jù)。接線時注意開發(fā)板與步進電機
驅(qū)動板“共地”連接,編碼器與開發(fā)板"共地"連接。使用開發(fā)板配套的MINI USB線連接到開發(fā)板標示
“調(diào)試串口”字樣的MIMI USB接口為開發(fā)板提供電源。下載完程序之后，開發(fā)板持續(xù)PWM脈沖給步進
電機驅(qū)動器，電機持續(xù)轉(zhuǎn)動,同時在串口發(fā)送當前編碼器捕獲值,和速度值.
單片機源程序如下:
- /**
- ******************************************************************************
- * 文件名程: main.c
- * 作 者: 硬石嵌入式開發(fā)團隊
- * 版 本: V1.1
- * 功 能: 步進電機編碼測速
- */
- /* 包含頭文件 ----------------------------------------------------------------*/
- #include "stm32f1xx_hal.h"
- #include "StepMotor/bsp_STEPMOTOR.h"
- #include "usart/bsp_debug_usart.h"
- #include "EncoderTIM/bsp_EncoderTIM.h"
- #include <string.h>
- /* 私有類型定義 --------------------------------------------------------------*/
- /* 私有宏定義 ----------------------------------------------------------------*/
- #define SAMPLING_PERIOD 20 // 采樣周期;單位20ms
- #define TXDCYCLE 1000 // 數(shù)據(jù)發(fā)送周期;單位：ms
- #define SAMPLING 0x01 // 采樣標記
- #define TXD 0x02 // 發(fā)送數(shù)據(jù)標記
- #define SPEED_CONSTANT ((((float)(TXDCYCLE)/SAMPLING_PERIOD))/PSPM);//脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為mm/s的系數(shù),1秒的脈沖數(shù)/1毫米的脈沖數(shù),這里擴大10倍
- #define abs(x) ((x)<0?(-x):(x))
- #define SENDBUFF_SIZE 60 // 串口DMA發(fā)送緩沖區(qū)大小
- /* 私有變量 ------------------------------------------------------------------*/
- __IO uint16_t time_count=0; // 時間計數(shù)，每1ms增加一(與滴答定時器頻率有關(guān))
- __IO int32_t CaptureNumber=0; // 輸入捕獲數(shù)
- __IO int32_t Last_CaptureNumber=0; // 上一次捕獲值
- __IO static int16_t Speed = 50; // 換算為絲杠上行進的速度,單位為:0.1mm/s所以實際速度是5mm/s
- __IO uint16_t SUM_Pulse = 0;
- __IO int16_t MSF = 0; // 電機反饋速度
- __IO float MMPS = 0; // mm Per Seconed (mm/s)
- __IO uint8_t Time_Flag = 0; // 標記時間
-
- uint8_t aTxBuffer[SENDBUFF_SIZE]; // 串口DMA發(fā)送緩沖區(qū)
- /* 擴展變量 ------------------------------------------------------------------*/
- extern int16_t OverflowCount; //編碼器計數(shù)溢出 計數(shù)器
- /* 私有函數(shù)原形 --------------------------------------------------------------*/
- /* 函數(shù)體 --------------------------------------------------------------------*/
- /**
- * 函數(shù)功能: 系統(tǒng)時鐘配置
- * 輸入?yún)?shù): 無
- * 返 回 值: 無
- * 說 明: 無
- */
- void SystemClock_Config(void)
- {
- RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
- RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
- RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; // 外部晶振，8MHz
- RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
- RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
- RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
- RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
- RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 9倍頻，得到72MHz主時鐘
- HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
- RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
- |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
- RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; // 系統(tǒng)時鐘：72MHz
- RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; // AHB時鐘：72MHz
- RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; // APB1時鐘：36MHz
- RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; // APB2時鐘：72MHz
- HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);
- // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000 1ms中斷一次
- // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/100000 10us中斷一次
- // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000 1us中斷一次
- HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000); // 配置并啟動系統(tǒng)滴答定時器
- /* 系統(tǒng)滴答定時器時鐘源 */
- HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
- /* 系統(tǒng)滴答定時器中斷優(yōu)先級配置 */
- HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
- }
- /**
- * 函數(shù)功能: 主函數(shù).
- * 輸入?yún)?shù): 無
- * 返 回 值: 無
- * 說 明: 無
- */
- int main(void)
- {
- /* 復位所有外設(shè)，初始化Flash接口和系統(tǒng)滴答定時器 */
- HAL_Init();
- /* 配置系統(tǒng)時鐘 */
- SystemClock_Config();
- /* 調(diào)試串口初始化 */
- MX_DEBUG_USART_Init();
- /* 編碼器定時器初始化并配置輸入捕獲功能 */
- ENCODER_TIMx_Init();
- /* 啟動編碼器接口 */
- HAL_TIM_Encoder_Start(&htimx_Encoder, TIM_CHANNEL_ALL);
-
- /* 步進電機定時器初始化*/
- STEPMOTOR_TIMx_Init();
- /* 啟動定時器 */
- HAL_TIM_Base_Start(&htimx_STEPMOTOR);
- /* 啟動比較輸出并使能中斷 */
- HAL_TIM_OC_Start_IT(&htimx_STEPMOTOR,TIM_CHANNEL_1);
- STEPMOTOR_OUTPUT_ENABLE();
- /* 無限循環(huán) */
- while (1)
- {
- //采樣和控制周期為20ms
- if(Time_Flag & SAMPLING)
- {
- //獲得編碼器的脈沖值
- CaptureNumber = OverflowCount*65535 + __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx_Encoder);
- //M法 測速度 M法是測量單位時間內(nèi)的脈數(shù)，然后換算成頻率，這里不算頻率
- MSF = CaptureNumber - Last_CaptureNumber;
- Last_CaptureNumber = CaptureNumber;
- //對速度進行累計,得到1s內(nèi)的脈沖數(shù)
- MSF = abs(MSF);
- SUM_Pulse += MSF;
- MMPS = MSF*SPEED_CONSTANT;//由脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為 mm/s, MMPS = (MSF*(TXDCYCLE/SAMPLING_PERIOD))/PSPM;
- if(Speed >= MAX_SPEED)//限制最大速度
- Speed = MAX_SPEED;
- if(Speed <= MIN_SPEED)
- Speed = MIN_SPEED;
-
- STEPMOTOR_Motion_Ctrl(CW,Speed);
- Time_Flag &= ~SAMPLING;
- }
- //數(shù)據(jù)發(fā)送周期為1s
- if(Time_Flag & TXD)
- {
- sprintf(aTxBuffer,"捕獲值: %d -- 速度: %.2f mm/s\n",CaptureNumber,(float)MMPS);
- sprintf(aTxBuffer+strlen((const char*)aTxBuffer),"1s內(nèi)編碼器計數(shù)值: %5d \n\0",SUM_Pulse);
- HAL_UART_Transmit_DMA(&husart_debug,aTxBuffer,strlen((const char*)aTxBuffer));
- SUM_Pulse = 0;
- Time_Flag &= ~TXD;
- }
- }
- }
- /**
- * 函數(shù)功能: 系統(tǒng)滴答定時器中斷回調(diào)函數(shù)
- * 輸入?yún)?shù): 無
- * 返 回 值: 無
- * 說 明: 每發(fā)生一次滴答定時器中斷進入該回調(diào)函數(shù)一次
- */
- void HAL_SYSTICK_Callback(void)
- {
- // 每1ms自動增一
- time_count++;
- if(time_count%(SAMPLING_PERIOD) == 0)// 20ms讀取一次編碼器數(shù)值
- {
- Time_Flag |= SAMPLING;
- }
- else if(time_count>=TXDCYCLE) //1s發(fā)送一次數(shù)據(jù)
- {
- Time_Flag |= TXD;
- time_count=0;
- }
- }
- /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式開發(fā)團隊 *****END OF FILE****/
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YSF1_HAL_MOTOR-017. 步進電機編碼器讀取.rar
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2018-11-11 01:42 上傳
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