28BYJ-48步进电机驱动程序

这两天开始学调 28BYJ-48步进电机，但是淘宝卖家给的资料和网上搜到的都是51的程序，用的驱动板都是ULN2003。

以下是我自己写的STM32的程序。我用的板子是F103ZET6,驱动板是L298N。

电机驱动原理简述：电机内有四组线圈，每给一个电机供电，转子就会转动一个角度，按顺序轮流循环转动给四个线圈供电，就能让转子一直转起来。跟详细的说明网上有很多，这里就不重复了。

接线：红线接5V电源，其余四根按顺序接驱动板上，其余四根的颜色是橙黄蓝粉，不同厂家做的顺序可能不一样，但都是按顺序排的，比如我的顺序就是橙黄蓝粉，或者说粉蓝黄橙也对，反正就是按这个颜色的先后顺序接就对了。

时序说明：电机内部四个线圈的一端都接到5V上，所以我们需要先给线圈的另一端供5V的电，然后按一定的顺序拉低电压，使线圈通电，电机就能动了。我们是通过驱动板控制的，也就是说，IO口默认输出高电平，然后按时序给低电平。

                                                       ↓↓↓四相八拍时序图↓↓↓

                                                      ↓↓↓四相单四拍时序图↓↓↓

                                                     ↓↓↓四相双四拍时序图↓↓↓↓

以下是源码：

首先是IO口的初始化，这里我设PD1为1号，PD4为2号，PD6为3号，PG9为4号。

#include "motor.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
void my_motor_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_Init_config_d1;GPIO_InitTypeDef GPIO_Init_config_d4; GPIO_InitTypeDef GPIO_Init_config_d6;   GPIO_InitTypeDef GPIO_Init_config_g9;   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);GPIO_Init_config_d1.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init_config_d1.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;GPIO_Init_config_d1.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_Init_config_d1);GPIO_Init_config_d4.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init_config_d4.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;GPIO_Init_config_d4.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init_config_d6.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init_config_d6.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_Init_config_d6.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_Init_config_d6);GPIO_Init_config_g9.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init_config_g9.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;GPIO_Init_config_g9.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Init_config_g9);  PD1=1;PD4=1;PD6=1;PG9=1;
}

然后是头文件
这里用了正点原子的 sys.h头文件进行了一些宏定义
里面声明了四个函数，第一个是上面的初始化，后面三个是三种不同的驱动写法

#include "sys.h"#define PD1 PDout(1)
#define PD4 PDout(4)
#define PD6 PDout(6)
#define PG9 PGout(9)#define IN1 PDout(1)
#define IN2 PDout(4)
#define IN3 PDout(6)
#define IN4 PGout(9)#ifndef my_motor_H
#define my_motor_Hvoid my_motor_init(void);
void my_motor_working_0(int time_us);//low B写法
void my_motor_working_1(u16 arr[],int M_us);
void my_motor_working_2(u16 arr[],int M_us);#endif

第一种
这是最直观的控制方法，直接一步一种情况的控制，每一步中间要有一个延迟，控制我们输出的低电平宽度，这里我用微秒us控制。据电机说明书，脉冲频率不能太高，我这里试了下，似乎至少要大于一点多个毫米ms，就是1000多微妙us，因此我在主函数里设脉冲频率为1100us。这段是四相八拍的程序，这样写的话不够灵活，换成其他方式就很麻烦。

void my_motor_working_0(int time_us)//low B写法
{delay_init();PD1=0;PD4=1;PD6=1;PG9=1;delay_us(time_us);//1PD1=0;PD4=0;PD6=1;PG9=1;delay_us(time_us);//2PD1=1;PD4=0;PD6=1;PG9=1;delay_us(time_us);//3PD1=1;PD4=0;PD6=0;PG9=1;delay_us(time_us);//4PD1=1;PD4=1;PD6=0;PG9=1;delay_us(time_us);//5PD1=1;PD4=1;PD6=0;PG9=0;delay_us(time_us);//6PD1=1;PD4=1;PD6=1;PG9=0;delay_us(time_us);//7PD1=0;PD4=1;PD6=1;PG9=0;delay_us(time_us);//8
}

第二种
将每一步的io口状态都变成一个二进制数某一位，如上面的第一步，按PD1,PD4,PD6,PG9的顺序，就可以得到一个二进制数0111，第二步就是0011，不知道是不是MD5的原因还是什么原因，程序无法识别二进制前缀0b，所以我这里写成16进制，并按顺序写到一个数组中，那么我们就可以得到一个这样的数组（我在主函数里定义）

 time_48_0[]={0x7,0x3,0xb,0x9,0xd,0xc,0xe,0x6};

在这段函数里，for进行0~7的循环，四个if分别判断数组元素的一二三四位，符合条件就进行相应的操作。要注意的是，符合条件和不符合条件的操作都要有，保持四根信号线默认是高电平的状态，或者说for每次运算完，四个io口的结果都是要符合上面我给出的时序表。拿这段程序举例，如果我不写else，io口就是上一步的状态，显然这样是有问题的。

void my_motor_working_1(u16 arr[],int M_us)
{ u8 i;u16 c=0;for(i=0;i<8;i++){if(arr[i]&0x8) IN1=1; else IN1=0;if(arr[i]&0x4) IN2=1; else IN2=0;if(arr[i]&0x2) IN3=1; else IN3=0;if(arr[i]&0x1) IN4=1; else IN4=0;delay_us(M_us);}
}

第三种
用数组里的数进行位运算。要注意的是，通过宏定义对io状态进行控制的数值，似乎只能是0和1，如5、7、8之类的数输入，虽然也有电，电机也会转，但转起来很奇怪，这里我统一只用0和1控制。
这段函数拿IN2距离，与0x4（即0100）进行与运算，这样就得到了第二位的结果（位3，位2，位1，位0），不管是0还是1，都右移最低位（位0），这样得出的结果就是前面三位都是0 ，只有最低位的数是有效数据，然后赋给宏定义符。

void my_motor_working_2(u16 arr[],int M_us)
{ u8 i;u16 c=0;for(i=0;i<8;i++){IN1=(c=(arr[i]&0x8)>>3);IN2=(c=(arr[i]&0x4)>>2);IN3=(c=(arr[i]&0x2)>>1);IN4=(c=(arr[i]&0x1)>>0);delay_us(M_us);}
}

然后就没了。最后再贴出我主函数。

#include "sys.h"
#include "motor.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{u16 time_48_0[]={0x7,0x3,0xb,0x9,0xd,0xc,0xe,0x6}; //四相八拍 顺转u16 time_48_1[]={0x6,0xe,0xc,0xd,0x9,0xb,0x3,0x7}; //四相八拍 逆转u16 time_414_0[]={0x7,0xb,0xd,0xe}; //四相单四拍 顺转u16 time_414_1[]={0xe,0xd,0xb,0x7}; //四相单四拍 逆转u16 time_424_0[]={0x6,0x3,0x9,0xc}; //四相双拍 顺转u16 time_424_1[]={0xc,0x9,0x3,0x6}; //四相双拍 逆转int us=0;my_motor_init();delay_init();us=1200;while(1){my_motor_working_1(time_424_0,us);
//      my_motor_working_2(time_48_0,us);
//    my_motor_working_0(1200); }
}

这里的顺转和逆转，跟线序有关，等你开始调的时候你就懂了。

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