66资源网 STM32F1控制步进电机
一、基础知识
1. 步进电机控制方式
脉冲+方向控制（最常见）
控制信号：
DIR方向：高低电平决定正转或反转；
STEP脉冲：每个脉冲电机前进一步（可通过端口拉高拉低来模拟脉冲，或使用pwm来生成脉冲）；
方法 定义说明
GPIO 模拟脉冲 用软件代码控制 GPIO 引脚“高/低”来模拟脉冲信号，通常通过 delay_us() 等手动延时
PWM 脉冲（定时器） 使用硬件定时器自动生成一定频率和占空比的脉冲波形，直接输出到 GPIO 引脚
2. GPIO模拟脉冲和PWM生成脉冲两者的区别
项目 GPIO 模拟脉冲 PWM 定时器输出
控制方式 纯软件控制：代码中手动翻转引脚 硬件自动输出，CPU不再关心
精度/频率稳定性 受 CPU、延时函数精度影响（不稳定） 非常精准（定时器硬件级别）
CPU 占用率 高：CPU 要一直跑在 delay 上 低：设置一次，自动输出
适合任务 简单、低速、临时用 实时、高速、精确的脉冲控制
速度上限 通常 <5kHz，超了容易乱 可达几十 kHz 或更高
支持加减速控制 复杂，需要自己调节 delay 变量 更容易调节频率，甚至可做变频波（配合 ARR）
控制灵活性 灵活（逐步手动控制每一脉冲） 受限于定时器结构，但效率高
3. 驱动器细分档
驱动器上的“细分挡位”是用于设置步进电机细分数（microstepping）的开关，它可以控制电机每收到一个STEP脉冲时的实际转动角度，以实现更平滑、更高精度的运动控制。
普通步进电机的步距角通常是：1.8°（即每转动一圈需要200个整步）。
细分数 每微步角度（1.8°电机） 每圈脉冲数
1（全步） 1.8° 200
2（半步） 0.9° 400
4 0.45° 800
8 0.225° 1600
16 0.1125° 3200
32 0.05625° 6400
例如下面的驱动器，可以调节M1、M2、M3来控制细分档位。
二、实验
1. GPIO模拟脉冲方式
实验现象：正转2圈，延时，反转1圈。
main.c
void StepMotor_GPIO_Init(void) {
RCC_APB2PeriphClockCmd(STEPMOTOR_RCC, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = STEP_PIN | DIR_PIN | EN_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(STEPMOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(STEPMOTOR_GPIO, STEP_PIN);
GPIO_ResetBits(STEPMOTOR_GPIO, DIR_PIN);
GPIO_SetBits(STEPMOTOR_GPIO, EN_PIN); // 默认使能（高电平）
}
void StepMotor_Enable(void) {
GPIO_SetBits(STEPMOTOR_GPIO, EN_PIN); // 高电平 = 使能
}
void StepMotor_Disable(void) {
GPIO_ResetBits(STEPMOTOR_GPIO, EN_PIN); // 低电平 = 失能（断电）
}
void StepMotor_SetDirection(uint8_t dir) {
if (dir)
GPIO_SetBits(STEPMOTOR_GPIO, DIR_PIN);
else
GPIO_ResetBits(STEPMOTOR_GPIO, DIR_PIN);
}
void StepMotor_StepPulse(uint32_t steps, uint32_t delay_us_val) {
for (uint32_t i = 0; i < steps; i++) {
GPIO_SetBits(STEPMOTOR_GPIO, STEP_PIN); // STEP 上升沿
delay_us(delay_us_val);
GPIO_ResetBits(STEPMOTOR_GPIO, STEP_PIN); // 下降沿
delay_us(delay_us_val);
}
}
void StepMotor_TurnOneCircle(uint8_t dir, uint16_t circles, uint32_t speed_us)
{
StepMotor_SetDirection(dir); // 设置方向（1=正转，0=反转）
for (uint32_t i = 0; i < circles*1600; i++) { // 1600步 = 一圈（8细分）
GPIO_SetBits(GPIOA, STEP_PIN); // STEP高
delay_us(speed_us);
GPIO_ResetBits(GPIOA, STEP_PIN); // STEP低
delay_us(speed_us);
}
}
// 简单延时函数（可使用SysTick或Timer）
void delay_us_function(uint32_t us)
{
for (uint32_t i = 0; i < us * 8; i++)
__NOP();
}
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