STM32 电机教程 8 - 步进电机开环电流控制
前言
????? 上一講我們已成功實現基于STM32定時器的步進電機開環速度控制,這一節將介紹步時電機的開環電流控制,步進電機內阻較大,在電機停機或堵轉時其電流可近視為 I = U/R。其中R是常量,控制U就可以控制步時電機的最大電流I,也就控制了步進電機的最大輸出力。
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????? 本節演示步進電機實物圖如下,因沒有找到電機的詳細參數,只能從型號中大致猜測一些(電機工作電壓4V),結合萬用表實測,得知該步進電機為兩相四線電機,具體接線關系如下圖所示。
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示例詳解
本節用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和MPS的EV8049S-U-00A 電機控制評估板 ,EV8049S-U-00A評估板使用MP8049雙通道全橋芯片,可同時控制兩個有刷直流電機或兩個喇叭或一個步進電機,本節將用它來控制一個步進電機,手頭沒有EV8049S-U-00A評估板的可以用專門的步進電機驅動板(tb6560等)代替,也可以用L298N電機驅動板來控制。
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NUCLEO-F103RB對應的大致原理接線圖:
EV8049S-U-00A 電機控制評估板原理圖:
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| 需要用到的信號 | 對應MCU引腳 |
| PWM1A | PA8 |
| PWM1B | PA9 |
| PWM2A | PA10 |
| PWM1B | PA11 |
| GND | GND |
配置STM32 MCU引腳PA8,PA9,PA10,PA11為定時器1的 PWM1,PWM2, PWM3, PWM4輸出控制,定時器1的PWM載波頻率為5K, 控制PWM1,PWM2, PWM3, PWM4輸出引腳上的占空就可以控制對應的輸出平均電壓,從而實現對步進電機的電流控制,關于步進電機的速度及節拍控制則放在定時器2的更新中斷中完成。
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關于兩相步進電機的控制節拍:
正轉:
(1)四拍:A 1000,A- 0010,?? B 0100,? B- 0001.
(2)八拍:A 1000,AA- 1010, A- 0010,A-B 0110,B 0100,BB- 0101,B- 0001,B-A 1001.
反轉為正轉的逆序,本節將演示以上兩種控制方式的步進電機正反控制。
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生成一個簡單的工程模板實現了RCC,SYS,USART2接口的配置,同時還實現了LD2(LED)引腳的配置:
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配置定時器2,用來產生定時中斷,并在定時中斷函數中完成步進電機的節拍換向操作,這里在定時器分頻系數為(71+1)=72,默認定時時長為(999+1)=1000us ,即1ms,可實現的定時時間范圍是1us 到 65.535ms。
同時開啟定時器更新中斷,中斷等級選擇默認即可:
配置定時器1,用于產生載波頻率為5KHZ的PWM,使能四個通道,各通道的默認產生50%(600)的點空PWM:
生成工程:
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修改stm32f1xx_it.c中代碼
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最后在main.c 中加入如下測試代碼:
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設置工程下載后自動運行:
編譯代碼,下載程序運行可直以看到步時電機成功轉動起來,可以看到步進電機成功實現了相同速度正轉3秒反轉3秒功能,同時正轉用的PWM是600,反轉用的PWM是 1000 ,在電源上可以看到,電機正轉與反轉時電流明顯不一樣。
結合已編寫好的stepmotor.c中的代碼及定時器功能,可以很方便實現步進電機的速度,方向及使能控制,操作mymotor.EN變量可以實現步進電機的起停控制,控制mymotor.Dir 變量值就可以實現步進電機的方向控制,映射好mymotor.Delay 變量的值如程序中( mymotor.Delay= &(htim1.Instance->ARR); )后操作 *mymotor.Delay ?的值就可實現步進電機的速度控制( 如程序中的 *mymotor.Delay = 500; ), 通過setpwm函數接口可以調節pwm 的占空比范圍是 0- 1199;。
通過本節內容,我們在步進電機開環速度控制的基上又實現了開環電流控制,實現了步進電機最大輸出力的靈活控制。OK,本期內容完成!限于本人手中的實際研件條件,板子中沒有電流或速度傳感器,步進電機的閉環速度及電流控制不能給大家演示,不可相關的內容我們可以在PMSM及BLDC電機的相關內容中給大家介紹,下一期將給大家BLDC(直流無刷電機)基本控制原理,如果大家有什么疑問或是有想了解的其它內容,也歡迎大家留言!!最后喜歡這個公眾號的同學們記得加關注了,每天都會有技術干貨推出!!
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32 电机教程 8 - 步进电机开环电流控制的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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