CUBEMX教程—— STM32F407实现多步进电机型加减速全过程

cubemx配置图

先配置定时器，选择定时器8，内部时钟源，通道1,2,3,4

时钟配置，查看手册可以知道TIM8连接在APB2，定时器8时钟频率为168M。

定时器8参数配置

定时器8GPIO设置

定时器8 中断设置（比较中断）

生成代码

代码修改

1、生成S型加速点比较值及自动重装载值

添加bsp_stepmotor.c文件，主要是计算加速过程中确定加速点的自动重装载值，以及编写比较中断产生后回调函数中每个电机通道的状态机变化。

内容为：

#include "bsp_stepmotor.h"
#include "tim.h"
#include "math.h"uint16_t step_to_run[4]={6800,6800,6800,6800}; //要匀速运行的步数       总共运行步数 = ACCELERATED_SPEED_LENGTH*2 + step_to_run
float fre[ACCELERATED_SPEED_LENGTH]; //数组存储加速过程中每一步的频率
unsigned short period[ACCELERATED_SPEED_LENGTH]; //数组储存加速过程中每一步定时器的自动装载值     void CalculateSModelLine(float fre[], unsigned short period[], float len, float fre_max, float fre_min, float flexible)
{int i=0;float deno ;float melo ;float delt = fre_max-fre_min;for(; i<len; i++){melo = flexible* (i-len/2) / (len/2);deno = 1.0f / (1 + expf(-melo));  //expf is a library function of exponential(e)?fre[i] = delt * deno + fre_min;period[i] = (unsigned short)(10000000.0f / fre[i]); // 10000000 is the timer driver frequency}return ;
}void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{static uint32_t count[4]={0,0,0,0};static uint32_t num_callback[4]={0,0,0,0};static uint8_t status[4]={1,1,1,1};if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){num_callback[0]++;if(num_callback[0]%2==0){switch(status[0]){case ACCEL://加速__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[0]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_1,period[count[0]]/2);count[0]++;if(count[0]>=ACCELERATED_SPEED_LENGTH){status[0]=3;}                        break;case RUN://匀速step_to_run[0]--;if(step_to_run[0]<1)status[0]=2;     break;case DECEL://减速count[0]--;__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[0]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_1,period[count[0]]/2);if(count[0]<1)status[0]=0;break;case STOP://停止// 关闭通道TIM_CCxChannelCmd(TIM8, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_DISABLE);        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim8, TIM_FLAG_CC1);break;}}}else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2){num_callback[1]++;if(num_callback[1]%2==0){switch(status[1]){case ACCEL://加速__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[1]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_2,period[count[1]]/2);count[1]++;if(count[1]>=ACCELERATED_SPEED_LENGTH){status[1]=3;}                        break;case RUN://匀速step_to_run[1]--;if(step_to_run[1]<1)status[1]=2;     break;case DECEL://减速count[1]--;__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[1]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_2,period[count[1]]/2);if(count[1]<1)status[1]=0;break;case STOP://停止// 关闭通道TIM_CCxChannelCmd(TIM8, TIM_CHANNEL_2, TIM_CCx_DISABLE);        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim8, TIM_FLAG_CC2);break;}}}else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3){num_callback[2]++;if(num_callback[2]%2==0){switch(status[2]){case ACCEL://加速__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[2]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_3,period[count[2]]/2);count[2]++;if(count[2]>=ACCELERATED_SPEED_LENGTH){status[2]=3;}                        break;case RUN://匀速step_to_run[2]--;if(step_to_run[2]<1)status[2]=2;     break;case DECEL://减速count[2]--;__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[2]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_3,period[count[2]]/2);if(count[2]<1)status[2]=0;break;case STOP://停止// 关闭通道TIM_CCxChannelCmd(TIM8, TIM_CHANNEL_3, TIM_CCx_DISABLE);        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim8, TIM_FLAG_CC3);break;}}}else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4){num_callback[3]++;if(num_callback[3]%2==0){switch(status[3]){case ACCEL://加速__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[3]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_4,period[count[3]]/2);count[3]++;if(count[3]>=ACCELERATED_SPEED_LENGTH){status[3]=3;}                        break;case RUN://匀速step_to_run[3]--;if(step_to_run[3]<1)status[3]=2;     break;case DECEL://减速count[3]--;__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim8,period[count[3]]);__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8,TIM_CHANNEL_4,period[count[3]]/2);if(count[3]<1)status[1]=0;break;case STOP://停止// 关闭通道TIM_CCxChannelCmd(TIM8, TIM_CHANNEL_4, TIM_CCx_DISABLE);        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim8, TIM_FLAG_CC4);break;}}}}

#ifndef __bsp_stepmotor_H
#define __bsp_stepmotor_H
#include "tim.h"
#ifdef __cplusplusextern "C" {
#endif#define S_ACCEL 1
#define T_ACCEL 0/* S型加速参数 */
#define ACCELERATED_SPEED_LENGTH 3000  //定义加速度的点数（其实也是3000个细分步的意思），调这个参数改变加速点
#define FRE_MIN 500  //最低的运行频率，调这个参数调节最低运行速度
#define FRE_MAX 35000 //最高的运行频率，调这个参数调节匀速时的最高速度35000#define STOP                                  0 // 加减速曲线状态：停止
#define ACCEL                                 1 // 加减速曲线状态：加速阶段
#define DECEL                                 2 // 加减速曲线状态：减速阶段
#define RUN                                   3 // 加减速曲线状态：匀速阶段void CalculateSModelLine(float fre[], unsigned short period[], float len, float fre_max, float fre_min, float flexible);    #endif/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

设置完定时器各通道参数及回调函数后即可在main函数中启动定时器

    ...省略部分代码CalculateSModelLine(fre,period,ACCELERATED_SPEED_LENGTH,FRE_MAX,FRE_MIN,4);HAL_TIM_Base_Start(&htim8);//启动定时器HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim8, TIM_CHANNEL_1);//启动定时器8通道1比较输出中断HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim8, TIM_CHANNEL_2);//启动定时器8通道2比较输出中断HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim8, TIM_CHANNEL_3);//启动定时器8通道3比较输出中断HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim8, TIM_CHANNEL_4);//启动定时器8通道4比较输出中断while(1)...//省略部分代码

这样代码就完成，烧写进去后每次复位开机可以看到4个电机开始S型加速运行一周，如果需要对电机做不同的加速修改相应的参数即可

单个电机S型加速过程参见上一篇博客

步进电机S型加速

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