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A4988步进电机驱动模块测试：多模式控制逻辑全解析

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这A4988控制逻辑简单，可背后原理和使用中的门道那可多，且听我慢慢道来！

睡眠与模式控制

话说这A4988驱动芯片，它主要几种模式控制可真是挺重要！像睡眠模式，它就安安静静的。特别是那正反转、复位、使能还有细分等模式，得好好了解才成。2024年，在一些实验电路里，工程师用到它的时候，对于这几种模式都是格外关注。一旦芯片复位，嘿，系统立马回到原始I/O端口控制状态，就跟重置起点似的！

步进电机电阻与连接

拿到步进电机了，该咋处理？2024上半年，实验室那位王师傅说要先检测电阻，就是电机两条线之间电阻。就好比在蠕动泵上测试到的，大概33Ω左右小电机驱动芯片，低电阻的这两条线就接4988的1A、1B端或者2A、2B端，而且把这两端顺序一换小电机驱动芯片，电机旋转方向就改变如此操作，在不少小型机械装置组装中都有用。

电流设置与配置

4988驱动电机跟尺寸关系不太有大影响，主要看工作电流。理论上，电流小于2A的步进电机都能驱动，不管是42还是57电机。只是4988芯片没加散热片的话，电流最好控制在1.2A以下。驱动板是用一个小电位器来配置输出电流，电位和电流是满足这个关系的——Vref = A*0.8 。就打个比方你想电机电流弄到1A ，那电位就得配到0.8V 。

细分模式奥秘

细分模式很讲究！就通过MS1、MS2、MS3来控制细分系数，A4988最小能分到1/16 。咱算一算，通过角度值能知道这最小细分角度是全步进角度的1/16。要是那步距角为1.8度的步进电机，16细分开来，能小到走0.1125度。在一些精密设备定位里可是能精确不少

电流调整手段

默认元件只能把电流调到1.5A，你想大一点就得改改R1。2024年夏天的改造中，工作人员把30K阻值改成20K（左右），就把电流调到2A附近了。Ramps上每个4988驱动还有ms1、ms2、ms3短路块来调细分。而且调节输出电流这活可离不开通过电位器慢慢摸索着设置。

步进电机抖动问题

步进电机抖动是咋回事？要么是接线一相没接好，比如在一台新组装加工仪器上遇到过。要么就是两相接错，电机没按正确顺序连。所以得重新按步骤连接。还有这电机，最小能走走步距角除以细分数的角度，并且停的时候还得通电，不然没准跳到物理步距角上。大家觉得在实际操作中还有啥A4988没提到的注意点没？顺手帮我点个赞分享下！

#include "a4988.h"
#include "delay.h"
/*
STEP1 PDout(15)
SDIR1 PGout(2)  
STEP2 PDout(14)
SDIR2 PGout(3)  
STEP3 PDout(13)
SDIR3 PGout(4)  
STEP4 PDout(12)
SDIR4 PGout(5)  
MSTEP PDout(15) //固定芯片步进STEP
MDIR  PGout(2)  //固定芯片步进DIR
CSTEP PDout(14) //磁铁步进STEP
CDIR  PGout(3)  //磁铁步进DIR
RSTEP PDout(13) //蠕动泵STEP
RDIR  PGout(4)  //蠕动泵DIR
USTEP PDout(12) //超声步进电机STEP
UDIR  PGout(5)  //超声步进电机DIR
*/
//方向脚初始化
void Step_DIR_Init(void)
{
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);   //使能PG端口时钟
    
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;  //端口配置
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;        //推挽输出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;       //IO口速度为50MHz
 GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);                  //根据设定参数初始化
 GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_2);                         
 GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3);    
 GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_4);        
 GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_5);    
}
//脉冲初始化，公用定时器4，重映射，4路频率会被一起改变
void Step_Pulse_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);    //使能定时器4时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
    
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM4, ENABLE); //Timer4重映射   
    
   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM4的PWM脉冲波形
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //TIM_CH4
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出   
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
    
    //！！！！！配置完复用功能后，此时输出为低电平，似乎难以修改
    
   //初始化TIM4
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    //初始化TIM4 Channel_1234 PWM模式     
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
    //TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable; //关闭比较输出使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
    
    TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM4 OC1
    //TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM4在CCR1上的预装载寄存器
    
    TIM_OC2Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM4 OC2
    //TIM_OC2PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM4在CCR2上的预装载寄存器
    
    TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM4 OC3
    //TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM4在CCR3上的预装载寄存器
    
    TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM4 OC4
    //TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM4在CCR4上的预装载寄存器
 
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道1
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道2
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道3
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道4
    
    TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);  //先不使能TIM4 
}
//芯片电机运动
void Mstep_move(u8 dir,u16 frequency)
{
    MDIR = dir;     
    Step_Pulse_Init((u16)(100000/frequency-1),719);
    TIM_SetCompare4(TIM4,(u16)(50000/frequency));
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Enable);//开启TIM4通道4
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);//必须放在最后使能
}
//芯片电机停止
void Mstep_stop(void)
{   
    TIM_SetCompare4(TIM4,0);    
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道1
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道2
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道3
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道4
    TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);
}
//磁铁电机运动
void Cstep_move(u8 dir,u16 frequency)
{
    CDIR = dir;     
    Step_Pulse_Init((u16)(100000/frequency-1),719);
    TIM_SetCompare3(TIM4,(u16)(50000/frequency));
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Enable);//开启TIM4通道3
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);//必须放在最后使能
}
//磁铁电机停止
void Cstep_stop(void)
{   
    TIM_SetCompare3(TIM4,0);
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道1
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道2
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道3
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道4
    TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);
}
//超声电机运动
void Ustep_move(u8 dir,u16 frequency)
{
    UDIR = dir;     
    Step_Pulse_Init((u16)(100000/frequency-1),719);
    TIM_SetCompare1(TIM4,(u16)(50000/frequency));
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Enable);//开启TIM4通道1
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);//必须放在最后使能
}
//超声电机停止
void Ustep_stop(void)
{   
    TIM_SetCompare1(TIM4,0);
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道1
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道2
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道3
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道4
    TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);//USTEP会随波形停在高或低
}
//蠕动泵抽取
void Rstep_move(u8 dir,u16 frequency)
{
    RDIR = dir;     
    Step_Pulse_Init((u16)(100000/frequency-1),719);
    TIM_SetCompare2(TIM4,(u16)(50000/frequency));
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Enable);//开启TIM4通道2
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);//必须放在最后使能
}
//蠕动泵停止
void Rstep_stop(void)
{   
    TIM_SetCompare2(TIM4,0);
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道1
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道2
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_3,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道3
    TIM_CCxCmd(TIM4,TIM_Channel_4,TIM_CCx_Disable);//关闭TIM4通道4
    TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);//RSTEP会随波形停在高或低
}

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