STM32 步进电机控制项目 README

项目概述

本项目是基于 STM32 微控制器的步进电机控制系统。它利用 STM32 的定时器进行精确的 PWM 输入捕获，从而实现对外部信号频率和占空比的测量。这些测量值可以用于步进电机的速度和方向控制，以及其他需要精确时间测量的应用。

该项目使用 STM32 HAL 库进行硬件抽象和外设配置。

硬件要求

• STM32 微控制器开发板 (例如，使用 STM32F1 系列)
• 示波器 (用于验证 PWM 信号的频率和占空比)
• 调试器 (例如，ST-Link)

软件要求

• 集成开发环境 (IDE): Keil MDK, STM32CubeIDE, 或其他支持 STM32 开发的 IDE
• STM32 HAL 库: 用于 STM32 的硬件抽象层库
• CMSIS: ARM Cortex 微控制器软件接口标准

文件结构

Project_Root/
├── Core/
│   ├── Inc/
│   │   ├── main.h
│   │   ├── ... 其他头文件
│   └── Src/
│       ├── main.c
│       ├── stm32f1xx_it.c    (中断处理函数, 根据你的 MCU 型号调整)
│       ├── stm32f1xx_hal_msp.c (HAL MSP 初始化)
│       ├── ... 其他源文件
├── Drivers/
│   ├── STM32F1xx_HAL_Driver/ (根据你的 MCU 型号调整)
│   └── CMSIS/
├── ... 其他 IDE 相关文件 (例如 .project, .cproject, Makefile 等)
└── README.md

代码功能

main.c

• 初始化: 初始化 HAL 库，配置系统时钟，初始化 GPIO, 定时器 (TIM1, TIM2, TIM3, TIM4) 和 UART2。
• PWM 输入捕获:
  • TIM1 配置为捕获 PA9 上的 PWM 信号 (通过修改tttt变量可以切换到PA8通道，用于测试)。
    • TIM1_CHANNEL_2 捕获上升沿，计算周期。
    • TIM1_CHANNEL_1 捕获下降沿，计算占空比。
  • TIM3 配置为捕获外部 PWM 信号。
    • TIM3_CHANNEL_1 捕获上升沿，计算周期。
    • TIM3_CHANNEL_2 捕获下降沿，计算占空比。
• PWM 输出: TIM4 配置为在 TIM4_CHANNEL_1/2/3/4 上产生 PWM 输出 (目前只作初始化, 具体频率和占空比未在 main.c 中设置)。
• 中断处理:
  • HAL_TIM_IC_CaptureCallback(): 处理 TIM1 和 TIM3 的输入捕获中断，计算 PWM 信号的频率和占空比。
  • 目前注释掉了溢出中断回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback().
• 主循环: 目前主循环为空，预留给步进电机控制逻辑使用。

如何使用

1. 硬件连接:
   • 将步进电机连接到驱动器。
   • 将驱动器的控制信号引脚连接到 STM32 的相应 GPIO 引脚 (根据 step_motor.h 中的定义)。
   • 将外部 PWM 信号源连接到 PA9 (TIM1_CHANNEL_2) 和 PA6 (TIM3_CHANNEL_1)。或将tttt变量改为0，使用PA8和PA6引脚
   • 将调试器连接到 STM32 开发板。
2. 软件配置:
   • 在 IDE 中打开项目。
   • 根据你的硬件连接和步进电机参数，修改 step_motor.h 和 step_motor.c 中的定义和函数。
   • 根据需要修改main.c中的定时器配置，例如修改tttt变量选择不同的PWM输入捕获通道。
   • 在 main.c 的主循环中调用 step_motor.c 中的函数来控制步进电机。
3. 编译和下载:
   • 编译项目。
   • 将生成的固件下载到 STM32 开发板。
4. 测试:
   • 给系统上电。
   • 使用示波器观察 PA9 或PA8 和 PA6 上的 PWM 信号。
   • 通过串口调试助手或其他方式观察 PWM1_Frequency, PWM1_Duty, PWM2_Frequency, PWM2_Duty 的值，验证输入捕获功能是否正常。
   • 根据 step_motor.c 中的函数，测试步进电机的控制功能。