STM32開源閉環步進電機源程序+PCB原理圖全套資料分享

ID:520801 · 發表于 2019-10-27 14:27

這個閉環電機是我轉過來的，自己打板驗證過穩定電機版權歸開發者,侵刪, 上傳的源碼為開源版本

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

單片機源程序如下:

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __STM32F0xx_HAL_CONF_H
#define __STM32F0xx_HAL_CONF_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "main.h"
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* ########################## Module Selection ############################## */
/**
* @brief This is the list of modules to be used in the HAL driver
*/
#define HAL_MODULE_ENABLED
/*#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRYP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CAN_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CEC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_COMP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRYP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_TSC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_DAC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_I2S_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_IWDG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_LCD_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_LPTIM_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_RNG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_RTC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SPI_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_TIM_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_UART_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_USART_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_IRDA_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_WWDG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_PCD_MODULE_ENABLED */
#define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
#define HAL_DMA_MODULE_ENABLED
#define HAL_FLASH_MODULE_ENABLED
#define HAL_GPIO_MODULE_ENABLED
#define HAL_PWR_MODULE_ENABLED
#define HAL_RCC_MODULE_ENABLED
#define HAL_I2C_MODULE_ENABLED
/* ########################## HSE/HSI Values adaptation ##################### */
/**
* @brief Adjust the value of External High Speed oscillator (HSE) used in your application.
* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency
* (when HSE is used as system clock source, directly or through the PLL).
*/
#if !defined (HSE_VALUE)
#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
/**
* @brief In the following line adjust the External High Speed oscillator (HSE) Startup
* Timeout value
*/
#if !defined (HSE_STARTUP_TIMEOUT)
#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)100) /*!< Time out for HSE start up, in ms */
#endif /* HSE_STARTUP_TIMEOUT */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator (HSI) value.
* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency
* (when HSI is used as system clock source, directly or through the PLL).
*/
#if !defined (HSI_VALUE)
#define HSI_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/
#endif /* HSI_VALUE */
/**
* @brief In the following line adjust the Internal High Speed oscillator (HSI) Startup
* Timeout value
*/
#if !defined (HSI_STARTUP_TIMEOUT)
#define HSI_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)5000) /*!< Time out for HSI start up */
#endif /* HSI_STARTUP_TIMEOUT */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator for ADC (HSI14) value.
*/
#if !defined (HSI14_VALUE)
#define HSI14_VALUE ((uint32_t)14000000) /*!< Value of the Internal High Speed oscillator for ADC in Hz.
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
#endif /* HSI14_VALUE */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator for USB (HSI48) value.
*/
#if !defined (HSI48_VALUE)
#define HSI48_VALUE ((uint32_t)48000000) /*!< Value of the Internal High Speed oscillator for USB in Hz.
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
#endif /* HSI48_VALUE */
/**
* @brief Internal Low Speed oscillator (LSI) value.
*/
#if !defined (LSI_VALUE)
#define LSI_VALUE ((uint32_t)40000)
#endif /* LSI_VALUE */ /*!< Value of the Internal Low Speed oscillator in Hz
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
/**
* @brief External Low Speed oscillator (LSI) value.
*/
#if !defined (LSE_VALUE)
#define LSE_VALUE ((uint32_t)32768) /*!< Value of the External Low Speed oscillator in Hz */
#endif /* LSE_VALUE */
#if !defined (LSE_STARTUP_TIMEOUT)
#define LSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)5000) /*!< Time out for LSE start up, in ms */
#endif /* LSE_STARTUP_TIMEOUT */
/* Tip: To avoid modifying this file each time you need to use different HSE,
=== you can define the HSE value in your toolchain compiler preprocessor. */
/* ########################### System Configuration ######################### */
/**
* @brief This is the HAL system configuration section
*/
#define VDD_VALUE ((uint32_t)3300) /*!< Value of VDD in mv */
#define TICK_INT_PRIORITY ((uint32_t)0) /*!< tick interrupt priority (lowest by default) */
/* Warning: Must be set to higher priority for HAL_Delay() */
/* and HAL_GetTick() usage under interrupt context */
#define USE_RTOS 0
#define PREFETCH_ENABLE 1
#define INSTRUCTION_CACHE_ENABLE 0
#define DATA_CACHE_ENABLE 0
/* ########################## Assert Selection ############################## */
/**
* @brief Uncomment the line below to expanse the "assert_param" macro in the
* HAL drivers code
*/
/* #define USE_FULL_ASSERT 1U */
/* ################## SPI peripheral configuration ########################## */
/* CRC FEATURE: Use to activate CRC feature inside HAL SPI Driver
* Activated: CRC code is present inside driver
* Deactivated: CRC code cleaned from driver
*/
#define USE_SPI_CRC 0U
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
/**
* @brief Include module's header file
*/
#ifdef HAL_RCC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_rcc.h"
#endif /* HAL_RCC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_GPIO_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_gpio.h"
#endif /* HAL_GPIO_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_DMA_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_dma.h"
#endif /* HAL_DMA_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_cortex.h"
#endif /* HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_ADC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_adc.h"
#endif /* HAL_ADC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CAN_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_can.h"
#endif /* HAL_CAN_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CEC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_cec.h"
#endif /* HAL_CEC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_COMP_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_comp.h"
#endif /* HAL_COMP_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CRC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_crc.h"
#endif /* HAL_CRC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_DAC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_dac.h"
#endif /* HAL_DAC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_FLASH_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_flash.h"
#endif /* HAL_FLASH_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_I2C_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_i2c.h"
#endif /* HAL_I2C_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_I2S_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_i2s.h"
#endif /* HAL_I2S_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_IRDA_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_irda.h"
#endif /* HAL_IRDA_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_IWDG_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_iwdg.h"
#endif /* HAL_IWDG_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_PCD_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_pcd.h"
#endif /* HAL_PCD_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_PWR_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_pwr.h"
#endif /* HAL_PWR_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_RTC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_rtc.h"
#endif /* HAL_RTC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_smartcard.h"
#endif /* HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_smbus.h"
#endif /* HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SPI_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_spi.h"
#endif /* HAL_SPI_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_TIM_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_tim.h"
#endif /* HAL_TIM_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_TSC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_tsc.h"
#endif /* HAL_TSC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_UART_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_uart.h"
#endif /* HAL_UART_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_USART_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_usart.h"
#endif /* HAL_USART_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_WWDG_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_wwdg.h"
#endif /* HAL_WWDG_MODULE_ENABLED */
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief The assert_param macro is used for function's parameters check.
* @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function
* which reports the name of the source file and the source
* line number of the call that failed.
* If expr is true, it returns no value.
* @retval None
*/
#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0U : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
#else
#define assert_param(expr) ((void)0U)
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __STM32F0xx_HAL_CONF_H */

復制代碼

20190917電機軟硬件更新：軟件跟前版基本一樣只更改了幾個參數以提高穩定性，增加了中文注釋以方便學習理解；硬件加了防反接二極管，型號SL54，將原來的排針座子改為更美觀高度更低的XH2.54座子，另外將串口和燒錄口合二為一，方便用STLINKV2.1直接進行燒錄和串口通信。

20190831軟硬件更新：硬件電路板將光耦輸入側覆銅挖空防止干擾，傳感器改為底層焊接，電路板設計為需要用尼龍墊圈跟電機隔開2mm左右以防止干擾；軟件方面所有浮點數變量都改為定點變量，重新改寫了程序以適應定點變量，單片機計算量大為降低，CPU仍然有3/5左右空閑時間可以用來進行其他功能的二次開發。位置環更新頻率由5KHZ提高到10KHZ，控制性能加強，42最高轉速提到1200RPM左右，57提到1000RPM左右。優化了定時器處理STEP/DIR信號的部分程序，即使是幾百K乃至上M的高速脈沖都可以輕松處理而不丟脈沖。重載了stdio.h頭文件里的fputc（）和fgetc（）兩個函數，程序現在可以利用printf（）和scanf（）等標準輸入輸出函數編寫RS232和RS485協議，另外加了一個簡單的ASCII協議作為參考。

20190810最新更新：硬件電路板換了新的LDO型號RS3005，徹底解決了穩壓芯片過熱停機的問題。另外輸入信號CLK由原來的外部中斷腳位改為定時器TIM1的外部計數輸入腳，電路板改為同時支持STM32F103和STM32F030兩種單片機。軟件上對原來CLK信號的處理由外部中斷改為定時器計數，這樣就不需要耗費大量的處理器資源。原先用中斷來處理CLK信號導致耗費大量的處理時間，也會導致程序對電機的測速不正確，32細分的情況下電機轉速只要跑到1000RPM就可能使程序崩潰，想要使用128/256這樣的高細分幾乎不可能。

這套一體化閉環步進電機是店主自己全新研發的，不是拿人家外國開源的項目直接山寨抄襲來騙小白的，購買電機附帶全套軟硬件，包括源代碼程序、42步進和57步進的原理圖和PCB，可以買回去自己打板復制，也可以二次開發，店主會不定期更新軟硬件并修復BUG，可以提供代碼級技術支持。數量有限，都是平時抽空手工焊接做出來的，購買前請先咨詢店主是否有貨。

電機軟硬件性能大幅提高，硬件成本僅國外MECHADUINO及其山寨產品的1/2不到，最大驅動電流可達3.5A，是國外版的2倍，最大轉速提高2.5倍（42電機1000RPM，57電機800RPM），振動及噪聲減小2/3。按照工業級標準設計，加入高速隔離光耦、軟件看門狗，可靠性大幅優化。自帶開環閉環模式隨意切換，細分選擇、編碼器校正全部撥碼開關一鍵完成，無需連接上位機二次編程！

更多細節和視頻可以參考帖子：

https://www.bilibili.com/video/av53223504?from=search&seid=10269700708564966156

閉環步進參數：
主控芯片：意法半導體STM32F030C8T6
驅動芯片：兩顆A4950（最大電流3.5A）
編碼器芯片：英飛凌15位汽車工業級TLE5012B
高速光耦：東芝雙通道TLP2168
工作電壓：12-30V（推薦24V）
工作電流：額定1.3A(42步進)2.5A（57步進）最大3.5A
控制精度：小于0.08度
電子齒輪：4、8、16、32（可任意設置）

清單：包含一塊電機驅動板+電機+專用徑向磁鐵
+安裝墊片，全部組裝好測好到手能用！

ID:631549 · 發表于 2019-10-29 14:55

感謝分享。

ID:605233 · 發表于 2019-10-29 18:08

厲害厲害，學習了

ID:240034 · 發表于 2019-10-29 20:12

謝樓主搬過來！

ID:631549 · 發表于 2019-11-1 14:19

好像現在有更新的版本了，你有了嗎

ID:373211 · 發表于 2019-11-6 12:27

正在學習stm32，謝謝

ID:194659 · 發表于 2019-11-6 15:08

樓主厲害了，謝謝

ID:512926 · 發表于 2019-11-10 14:43

樓主厲害了，謝謝

ID:154493 · 發表于 2019-11-10 15:52

正在學習STM32,樓主威武

ID:639612 · 發表于 2019-11-11 12:55

正在學習STM32 步進控制部分,樓主威武

ID:81072 · 發表于 2019-11-17 00:36

已經加樓主的群了

ID:290380 · 發表于 2019-11-29 14:11

厲害厲害，學習了

ID:652775 · 發表于 2019-12-4 17:42

能將資料集合一起嗎？

ID:658266 · 發表于 2019-12-7 15:45

想打板試一下效果

ID:658526 · 發表于 2019-12-7 22:37

給力，牛逼

ID:659782 · 發表于 2019-12-9 16:46

樓主辛苦了，感謝分享！！！

ID:273989 · 發表于 2019-12-10 12:05

感謝分享

ID:661403 · 發表于 2019-12-11 11:42

厲害厲害，感謝分享。

ID:664460 · 發表于 2019-12-16 21:39

yyyhhhsss 發表于 2019-11-1 14:19
好像現在有更新的版本了，你有了嗎

你有么？

ID:199698 · 發表于 2019-12-17 09:20

板子好看。。。最近也在學AD

ID:216244 · 發表于 2019-12-20 22:14

不錯，感謝分享！

ID:678860 · 發表于 2020-1-1 13:29

給力！

ID:250696 · 發表于 2020-1-2 11:27

有作者的那個寶店嗎

ID:525089 · 發表于 2020-1-2 16:13

真好要開發步進電機驅動，謝謝樓主

ID:597389 · 發表于 2020-1-31 07:27

感謝樓主，多謝分享

ID:462326 · 發表于 2020-2-1 19:29

用什么軟件打開？keil?

ID:592475 · 發表于 2020-2-2 11:24

好東西，收藏

ID:41619 · 發表于 2020-2-3 14:33

到哪里去買？樓主給個地址

ID:140186 · 發表于 2020-2-3 22:39

謝謝樓主分享~

ID:688561 · 發表于 2020-2-7 17:46

這個非常實用！！樓主的資料很好！

ID:475367 · 發表于 2020-2-8 23:09

樓主的資料很好！贊贊贊

ID:691330 · 發表于 2020-2-9 13:15

很好，有用的

ID:123983 · 發表于 2020-2-21 14:45

謝謝分享!!!

ID:490458 · 發表于 2020-2-21 21:43

要是打包了就好了，要太多幣了，下不起

ID:697855 · 發表于 2020-2-25 11:11

感謝分享。

ID:317074 · 發表于 2020-2-25 13:30

有網店嗎？

ID:592475 · 發表于 2020-2-25 22:31

沒有積分啊，下載不全啊

ID:53978 · 發表于 2020-2-27 21:32

這個看著很好，下載來看看。

ID:417194 · 發表于 2020-3-1 11:05

樓主厲害了，謝謝

ID:185519 · 發表于 2020-3-1 13:03

正在學習stm32，謝謝

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