STM32开源闭环步进电机源程序+PCB原理图全套资料分享

ID:520801 · 发表于 2019-10-27 14:27

这个闭环电机是我转过来的，自己打板验证过稳定电机版权归开发者,侵删, 上传的源码为开源版本

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)

单片机源程序如下:

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __STM32F0xx_HAL_CONF_H
#define __STM32F0xx_HAL_CONF_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "main.h"
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* ########################## Module Selection ############################## */
/**
* @brief This is the list of modules to be used in the HAL driver
*/
#define HAL_MODULE_ENABLED
/*#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRYP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CAN_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CEC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_COMP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_CRYP_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_TSC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_DAC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_I2S_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_IWDG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_LCD_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_LPTIM_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_RNG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_RTC_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SPI_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_TIM_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_UART_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_USART_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_IRDA_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_WWDG_MODULE_ENABLED */
/*#define HAL_PCD_MODULE_ENABLED */
#define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
#define HAL_DMA_MODULE_ENABLED
#define HAL_FLASH_MODULE_ENABLED
#define HAL_GPIO_MODULE_ENABLED
#define HAL_PWR_MODULE_ENABLED
#define HAL_RCC_MODULE_ENABLED
#define HAL_I2C_MODULE_ENABLED
/* ########################## HSE/HSI Values adaptation ##################### */
/**
* @brief Adjust the value of External High Speed oscillator (HSE) used in your application.
* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency
* (when HSE is used as system clock source, directly or through the PLL).
*/
#if !defined (HSE_VALUE)
#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
/**
* @brief In the following line adjust the External High Speed oscillator (HSE) Startup
* Timeout value
*/
#if !defined (HSE_STARTUP_TIMEOUT)
#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)100) /*!< Time out for HSE start up, in ms */
#endif /* HSE_STARTUP_TIMEOUT */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator (HSI) value.
* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency
* (when HSI is used as system clock source, directly or through the PLL).
*/
#if !defined (HSI_VALUE)
#define HSI_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/
#endif /* HSI_VALUE */
/**
* @brief In the following line adjust the Internal High Speed oscillator (HSI) Startup
* Timeout value
*/
#if !defined (HSI_STARTUP_TIMEOUT)
#define HSI_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)5000) /*!< Time out for HSI start up */
#endif /* HSI_STARTUP_TIMEOUT */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator for ADC (HSI14) value.
*/
#if !defined (HSI14_VALUE)
#define HSI14_VALUE ((uint32_t)14000000) /*!< Value of the Internal High Speed oscillator for ADC in Hz.
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
#endif /* HSI14_VALUE */
/**
* @brief Internal High Speed oscillator for USB (HSI48) value.
*/
#if !defined (HSI48_VALUE)
#define HSI48_VALUE ((uint32_t)48000000) /*!< Value of the Internal High Speed oscillator for USB in Hz.
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
#endif /* HSI48_VALUE */
/**
* @brief Internal Low Speed oscillator (LSI) value.
*/
#if !defined (LSI_VALUE)
#define LSI_VALUE ((uint32_t)40000)
#endif /* LSI_VALUE */ /*!< Value of the Internal Low Speed oscillator in Hz
The real value may vary depending on the variations
in voltage and temperature. */
/**
* @brief External Low Speed oscillator (LSI) value.
*/
#if !defined (LSE_VALUE)
#define LSE_VALUE ((uint32_t)32768) /*!< Value of the External Low Speed oscillator in Hz */
#endif /* LSE_VALUE */
#if !defined (LSE_STARTUP_TIMEOUT)
#define LSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint32_t)5000) /*!< Time out for LSE start up, in ms */
#endif /* LSE_STARTUP_TIMEOUT */
/* Tip: To avoid modifying this file each time you need to use different HSE,
=== you can define the HSE value in your toolchain compiler preprocessor. */
/* ########################### System Configuration ######################### */
/**
* @brief This is the HAL system configuration section
*/
#define VDD_VALUE ((uint32_t)3300) /*!< Value of VDD in mv */
#define TICK_INT_PRIORITY ((uint32_t)0) /*!< tick interrupt priority (lowest by default) */
/* Warning: Must be set to higher priority for HAL_Delay() */
/* and HAL_GetTick() usage under interrupt context */
#define USE_RTOS 0
#define PREFETCH_ENABLE 1
#define INSTRUCTION_CACHE_ENABLE 0
#define DATA_CACHE_ENABLE 0
/* ########################## Assert Selection ############################## */
/**
* @brief Uncomment the line below to expanse the "assert_param" macro in the
* HAL drivers code
*/
/* #define USE_FULL_ASSERT 1U */
/* ################## SPI peripheral configuration ########################## */
/* CRC FEATURE: Use to activate CRC feature inside HAL SPI Driver
* Activated: CRC code is present inside driver
* Deactivated: CRC code cleaned from driver
*/
#define USE_SPI_CRC 0U
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
/**
* @brief Include module's header file
*/
#ifdef HAL_RCC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_rcc.h"
#endif /* HAL_RCC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_GPIO_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_gpio.h"
#endif /* HAL_GPIO_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_DMA_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_dma.h"
#endif /* HAL_DMA_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_cortex.h"
#endif /* HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_ADC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_adc.h"
#endif /* HAL_ADC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CAN_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_can.h"
#endif /* HAL_CAN_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CEC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_cec.h"
#endif /* HAL_CEC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_COMP_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_comp.h"
#endif /* HAL_COMP_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_CRC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_crc.h"
#endif /* HAL_CRC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_DAC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_dac.h"
#endif /* HAL_DAC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_FLASH_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_flash.h"
#endif /* HAL_FLASH_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_I2C_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_i2c.h"
#endif /* HAL_I2C_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_I2S_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_i2s.h"
#endif /* HAL_I2S_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_IRDA_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_irda.h"
#endif /* HAL_IRDA_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_IWDG_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_iwdg.h"
#endif /* HAL_IWDG_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_PCD_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_pcd.h"
#endif /* HAL_PCD_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_PWR_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_pwr.h"
#endif /* HAL_PWR_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_RTC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_rtc.h"
#endif /* HAL_RTC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_smartcard.h"
#endif /* HAL_SMARTCARD_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_smbus.h"
#endif /* HAL_SMBUS_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_SPI_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_spi.h"
#endif /* HAL_SPI_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_TIM_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_tim.h"
#endif /* HAL_TIM_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_TSC_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_tsc.h"
#endif /* HAL_TSC_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_UART_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_uart.h"
#endif /* HAL_UART_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_USART_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_usart.h"
#endif /* HAL_USART_MODULE_ENABLED */
#ifdef HAL_WWDG_MODULE_ENABLED
#include "stm32f0xx_hal_wwdg.h"
#endif /* HAL_WWDG_MODULE_ENABLED */
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief The assert_param macro is used for function's parameters check.
* @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function
* which reports the name of the source file and the source
* line number of the call that failed.
* If expr is true, it returns no value.
* @retval None
*/
#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0U : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
#else
#define assert_param(expr) ((void)0U)
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __STM32F0xx_HAL_CONF_H */

复制代码

20190917电机软硬件更新：软件跟前版基本一样只更改了几个参数以提高稳定性，增加了中文注释以方便学习理解；硬件加了防反接二极管，型号SL54，将原来的排针座子改为更美观高度更低的XH2.54座子，另外将串口和烧录口合二为一，方便用STLINKV2.1直接进行烧录和串口通信。

20190831软硬件更新：硬件电路板将光耦输入侧覆铜挖空防止干扰，传感器改为底层焊接，电路板设计为需要用尼龙垫圈跟电机隔开2mm左右以防止干扰；软件方面所有浮点数变量都改为定点变量，重新改写了程序以适应定点变量，单片机计算量大为降低，CPU仍然有3/5左右空闲时间可以用来进行其他功能的二次开发。位置环更新频率由5KHZ提高到10KHZ，控制性能加强，42最高转速提到1200RPM左右，57提到1000RPM左右。优化了定时器处理STEP/DIR信号的部分程序，即使是几百K乃至上M的高速脉冲都可以轻松处理而不丢脉冲。重载了stdio.h头文件里的fputc（）和fgetc（）两个函数，程序现在可以利用printf（）和scanf（）等标准输入输出函数编写RS232和RS485协议，另外加了一个简单的ASCII协议作为参考。

20190810最新更新：硬件电路板换了新的LDO型号RS3005，彻底解决了稳压芯片过热停机的问题。另外输入信号CLK由原来的外部中断脚位改为定时器TIM1的外部计数输入脚，电路板改为同时支持STM32F103和STM32F030两种单片机。软件上对原来CLK信号的处理由外部中断改为定时器计数，这样就不需要耗费大量的处理器资源。原先用中断来处理CLK信号导致耗费大量的处理时间，也会导致程序对电机的测速不正确，32细分的情况下电机转速只要跑到1000RPM就可能使程序崩溃，想要使用128/256这样的高细分几乎不可能。

这套一体化闭环步进电机是店主自己全新研发的，不是拿人家外国开源的项目直接山寨抄袭来骗小白的，购买电机附带全套软硬件，包括源代码程序、42步进和57步进的原理图和PCB，可以买回去自己打板复制，也可以二次开发，店主会不定期更新软硬件并修复BUG，可以提供代码级技术支持。数量有限，都是平时抽空手工焊接做出来的，购买前请先咨询店主是否有货。

电机软硬件性能大幅提高，硬件成本仅国外MECHADUINO及其山寨产品的1/2不到，最大驱动电流可达3.5A，是国外版的2倍，最大转速提高2.5倍（42电机1000RPM，57电机800RPM），振动及噪声减小2/3。按照工业级标准设计，加入高速隔离光耦、软件看门狗，可靠性大幅优化。自带开环闭环模式随意切换，细分选择、编码器校正全部拨码开关一键完成，无需连接上位机二次编程！

更多细节和视频可以参考帖子：

https://www.bilibili.com/video/av53223504?from=search&seid=10269700708564966156

闭环步进参数：
主控芯片：意法半导体STM32F030C8T6
驱动芯片：两颗A4950（最大电流3.5A）
编码器芯片：英飞凌15位汽车工业级TLE5012B
高速光耦：东芝双通道TLP2168
工作电压：12-30V（推荐24V）
工作电流：额定1.3A(42步进)2.5A（57步进）最大3.5A
控制精度：小于0.08度
电子齿轮：4、8、16、32（可任意设置）

清单：包含一块电机驱动板+电机+专用径向磁铁
+安装垫片，全部组装好测好到手能用！

ID:135482 · 发表于 2023-11-28 09:14

不需要散热吗

ID:1091558 · 发表于 2023-8-26 23:21

牛，可惜一直看不上步进电机这个玩意，要是有开源总线伺服就牛了

ID:694709 · 发表于 2023-5-8 11:22

正好解决了需求问题

ID:409674 · 发表于 2023-3-21 00:09

终于知道烧芯片的的原因，可能是买到了翻新货，花高价买一块原装新品，没有出现过热了。

ID:846219 · 发表于 2023-3-18 22:39

不错的资料，谢谢楼主分享！

ID:409674 · 发表于 2023-3-14 20:15

闭环开关接地的情况下，单片机STM32发热，烧毁了，是什么原因？

ID:517418 · 发表于 2023-1-12 17:42

不能用啊，开环，校准都可以。闭环一给信号就亮蓝灯，然后电机慢慢开始抽搐。

ID:203661 · 发表于 2022-10-25 09:20

有源码吗？还是只有个hex?

ID:370824 · 发表于 2022-10-21 11:10

楼主不错哈。对外售卖成品驱动板？

ID:329549 · 发表于 2022-10-20 08:37

感谢你的分享，最近就是在找低成本的闭环。

ID:34149 · 发表于 2022-10-16 14:41

牛逼不止一点点！一套要多少M

ID:272529 · 发表于 2022-10-16 10:42

了罢发表于 2022-10-10 17:18
我的也是这样，请问你的解决了吗？

我也是这样

ID:272529 · 发表于 2022-10-16 10:42

不能用啊

ID:517418 · 发表于 2022-10-10 17:18

see443 发表于 2020-5-4 23:48
楼主，刷了你的固件，自检可以，就是不能转，手转电机灯就亮，然后抽搐，主板能控制使能，是什么回事，麻烦 ...

我的也是这样，请问你的解决了吗？

ID:517418 · 发表于 2022-10-10 17:17

我也是这样的问题，自检可以，就是不能转，手转电机灯就亮，然后抽搐

ID:754694 · 发表于 2022-10-1 08:49

学习了，谢谢楼主无私分享

ID:155719 · 发表于 2022-9-30 11:53

很好的资料

ID:137171 · 发表于 2022-7-27 10:28

4950片子不会发热吧

ID:107646 · 发表于 2022-6-21 20:42

PCB看起来像一个艺术品。。。。。。。。。。。。。。。。

ID:123740 · 发表于 2022-6-13 22:32

see443 发表于 2020-5-4 23:48
楼主，刷了你的固件，自检可以，就是不能转，手转电机灯就亮，然后抽搐，主板能控制使能，是什么回事，麻烦 ...

我也这样请问解决没

ID:491581 · 发表于 2022-4-20 17:04

djzoom 发表于 2020-5-11 10:29
楼主好人，工程，代码都有了，已经调试成功

你好啊，请问你的闭环驱动使能后，电机会一直在震动吗（能驱动电机，但是停止时电机震动不停）？请教一下应该怎样解决这个问题

ID:491581 · 发表于 2022-4-20 17:04

djzoom 发表于 2020-5-11 10:29
楼主好人，工程，代码都有了，已经调试成功

你好啊，请问你的闭环驱动使能后，电机会一直在震动吗（能驱动电机，但是停止时电机震动不停）？请教一下应该怎样解决这个问题

ID:491581 · 发表于 2022-4-20 16:57

大家好，我按上面的做出了42闭环驱动，也实现了能闭环，但是使能后电机震动大，请问应该怎么调节

ID:113936 · 发表于 2021-8-23 22:53

好东西，打个板试玩一下

ID:952061 · 发表于 2021-7-12 10:59

学习了，就是全部下载需要很多币，

ID:88756 · 发表于 2021-2-19 22:53

谢谢啦！最近正好研究这个

ID:53978 · 发表于 2021-2-3 23:22

做失败了，闭环运行吧行，一动就报警，开环运行正常。其他网友给的固件也不行。

ID:808467 · 发表于 2020-12-24 19:09

感谢楼主，向大佬多学习

ID:542023 · 发表于 2020-11-26 02:24

感恩楼主分享，学习

ID:434993 · 发表于 2020-11-21 13:10

正在学习stm32，谢谢

ID:169079 · 发表于 2020-11-21 00:09

感谢，这应该是网上杨工的开源。。

ID:754694 · 发表于 2020-11-15 20:01

超级好的学习资料，谢谢楼主！

ID:27517 · 发表于 2020-11-8 21:32

楼主厉害了，谢谢

ID:548956 · 发表于 2020-11-1 18:24

chanmk 发表于 2020-10-25 18:14
为什么不能运行呢?

自己稍微研究一下代码就知道了

ID:836010 · 发表于 2020-10-29 02:31

这个不错，想用用试试，

ID:57925 · 发表于 2020-10-26 11:38

这是杨工店里的吧？直接发出来好么

ID:759755 · 发表于 2020-10-25 18:14

为什么不能运行呢?

ID:548956 · 发表于 2020-10-25 09:11

给各位小伙伴提个醒，此贴提供资料可以参考看看，但千万不要做板，单纯按此贴电路+代码是肯定不能运行，除非在源代码的基础上进行二次开发后才有可能可以使用

ID:832085 · 发表于 2020-10-20 09:41

哇，正在学习的我感觉很给力

ID:283859 · 发表于 2020-10-19 13:40

非常nice

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STM32开源闭环步进电机源程序+PCB原理图全套资料分享

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