基于RT-Thread+RA6M4:步进电机驱动

发布于 2022-07-21 23:23:24 浏览：1121 订阅该版

[tocm]

## 应用背景
记得上学时老师就常提到，电机消耗了全世界80%以上的电能，电机学是将来最有前途的学科。当年还曾不以为然，但随着新能源产业的崛起，电机已经走进了各行各业。其中步进电机以其低廉的价格、优异的扭矩性能，应用前景不断提升，正逐步替代直流电机的市场份额，包括开源3D打印机、振镜打标和机器人关节等。
## 实现功能
设计了步进电机的完整驱动程序：
1. 步进电机启停
2. 步进电机调速
3. 步进电机换向

## 整体系统框架
### 硬件框架
瑞萨RA6M4开发板板载丰富的外设，然而缺少电机驱动硬件，因而借助国产半导体厂商拓尔微的步进驱动IC：TMI8120，TMI8120是双H桥电机驱动IC，最高耐压7V，峰值驱动电流可达2A。
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### 软件框架
设计线程1用于驱动步进电机，其他线程可用于通信、状态指示等。通过Terminal指令可实现步进电机启停，调速和换向等功能。
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不同于直流电机上电后即可运动，步进电机由两相绕组组成，根据输入的PWM信号进行运动，每输入一组PWM信号，步进电机即转动固定一步，就跟人们上楼梯一样，因而得名为步进电机。每转动一周，细分的角度越多，步进电机其位置精度就越高，假设一个步进电机转动一周需要经过200步，其步距角即为1.8°。
一般的步进电机具有两相定子绕组，通过改变定子绕组上的电流方向，即改变定子的励磁模式，从而带动电机转子转动。步进电机的工作模式可分为全步模式和半步模式。
- 全步模式
全步模式又可叫做根据电机设计的步距角工作，每输入一组PWM信号，电机转动一步。
- 半步模式
半步模式即根据电机设计的一半步距角工作，电机工作在半步模式下时，电机绕组中相电流更小，电机震动也更小。

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## RT-Thread使用情况概述
根据培训示例工程开发。

## 作品完整图片

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## 视频演示效果
[演示](https://www.bilibili.com/video/BV1Ha411D7gR?spm_id_from=333.999.0.0 "演示")
## 代码地址
[代码](https://gitee.com/peikun1995/rt_thread_ra6m4 "代码")