步进电机是将电脉冲控制信号转变为角位移或线位移的一种常用的数字控制执行元件，又称为脉冲电机。在驱动电源的作用下，步进电机受到脉冲的控制，其转子的角位移量和速度严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比。步进电机每接收一个电脉冲，转子就转过一个相应的角度（步距角）。**改变通电顺序可改变步进电动机的旋转方向;改变通电频率可改变步进电动机的转速。**因此，通过控制输入电脉冲的数目、频率及电动机绕组的通电顺序就可以获得所需要的转角、转速及转向，利用单片机就可以很容易实现步进电机的开环数字控制。
传统的步进电机控制方法是由触发器产生控制脉冲来进行控制的，但此种控制方法工作方式单一而且难于实现人机交互，当步进电机的参数发生变化时，需要重新进行控制器的设计。
因此适合于单片机控制，单片机通过向步进电机驱动电路发送控制信号就能实现对步进电机的控制。
脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点，就是对脉冲宽度的控制， PWM 原理如图：我们假定定时器工作在向上计数 PWM模式，且当 CNT小于CCRx 时，输出 0，当 CNT大于等于CCRx 时输出 1。那么就可以得到如上的 PWM示意图：当 CNT 值小于 CCRx 的时候， IO 输出低电平(0)，当 CNT 值大于等于 CCRx 的时候，IO 输出高电平(1)，当 CNT 达到 ARR 值的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。改变 CCRx 的值，就可以改变 PWM 输出的占空比，
改变 ARR 的值，就可以改变 PWM 输出的频率，这就是 PWM 输出的原理。，通过控制脉冲占空比来改变电机的电枢电压.改变占空比的方法有3种:(1)定宽调频法,这种方法是保持t1不变,只改变t2,这样周期(T或频率)也随之改变;(2)调宽调频法,保持t1不变,而改变t2,这样也使周期T(或频率)改变;(3)定频调宽法,这种方法是使周期(T或频率)不变,而同时改变t1和t2.由于前两利,方法都改变了周期(或频率),当控制频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,用的比较少,因此本系统用的是定频调宽法.在脉冲作用下,当电机通电时,速度增加.电机断电时,速度逐渐减小.只要按一定规律,改变通断电时间,即可实现对电机的转速控制。
通过对STM32F4单片机编写程序实现对步进电机的控制，并且可以利用计算机和单片机的串口通信，接收到单片机所反馈回来的控制数据，包括：**步进电机的正向转动、反向转动、步进电机的定位功能以及调速功能。**要实现上述功能需要对STM32F4的以下模块进行设置，主要包括：串口通信模块、按键输入模块、电机驱动模块三大部分。下面就以重要模块的实现过程来进行详细的论述。
串口作为 MCU 的重要外部接口，同时也是软件开发重要的调试手段， 其重要性不言而喻。现在基本上所有的 MCU 都会带有串口， STM32 自然也不例外。STM32F4 的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲。 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板所使用的 STM32F407ZGT6 多可提供 6 路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工单线通讯、支持 LIN、 支持调制解调器操作、 智能卡协议和 IrDA SIR ENDEC 规范、具有 DMA 等。
在此次实验中，我们设置按下 KEY-UP， 电机以 所设定频率回到原点； 按下 KEY0， 电机以所设定频率顺时针转动； 按下 KEY1， 电机以所设定频率逆时针转动。
2) TIM8_CH2 初始化， 此例程产生脉冲所使用的定时器均是 TIM8_CH2（PC7） ,定时器工作在单脉冲+重复计数模式，需要注意的是定时器必须初始化为 1MHz 计数频率。
3) 相对定位函数： 在步进电机当前位置基础上顺时针(CW)或者逆时针(CCW)走 num 个脉冲， 此函数带方向控制， DIR_Type 是 driver.h 下声明的一个枚举类型，用于设置电机旋转方向，参数 dir=CW,电机顺时针旋转； dir=CCW,电机逆时针旋转。
定位函数：步进电机按设定频率转动到设置的位置， 开发板上电和复位时，当前位置为 0，电机的当前位置用一个 long 型变量 current_pos 指示。 在current_pos=0 的基础上顺时针转动后 current_pos 为正， 否则为负。 5) 此例程配置了 usmart 函数和按键函数，可以通过按键或者串口调用相对定位函数和定位函数控制驱动器，从而控制步进电机。
设置驱动器细分和电流， 完成硬件接线， 然后给开发板上电（USB232 接口）， 打开 XCOM 调试助手，找到对应COM，设置波特率 115200,1 位停止位，8位数据位，无校验，勾上发送新行，然后打开串口，后给驱动器上电。按下 KEY-UP， 电机以 500Hz 频率回到原点； 按下 KEY0， 电机以 500Hz 频率顺时针走 200 个脉冲； 按下KEY1，电机以 500Hz 频率逆时针走 个脉冲；依次按下KEY_UP， KEY0， KEY1，串口打印的情况如下。
点击发送条目后边的数字就可调用该函数， 这儿的相对的定位函数 Locate_Rle 后
一个参数用于设置电机旋转方向的， 0（CCW） 表示逆时针方向， 1（CW） 表示顺时针方向，实验时， 如果电机旋转方向和设置方向相反， 只需更改 driver.h 下的CW=0,CCW=1；每调用一次函数，串口打印当前的位置。 然后我们依次调用这 4 个函数， 根据串口的打印， 可以看到当前位置的变化情况，如图所示。
本文介绍了利用单片机控制基于STM32F4芯片的步进电机定位控制系统的整体设计思路以及用pwm实现对步进电机控制的脉冲时序的分配进行了详细的仿线芯片严谨的基于硬件的编程语言和的时间控制特点,准确地实现了定位功能,对步进电机的运行速度的控制。实践证明,这种方法定位准确,控制速度,是一种行之有效的方案。
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简介直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类，其中自励又分为并励、串励和复励3种。当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时，电枢表面的N极下导体可以流过相同方向的电流，根据左手定则导体将受到逆时针方向的力矩作用；电枢表面S极下部分导体也流过相同方向的电流，同样根据左手定则导体也将受到逆时针方向的力矩......
。1、PWM输出原理假定定时器工作在向上计数 PWM模式，CNT为当前计数值，CCRx为捕获/比较寄存器CCRx的值(预装载值)。当 CNTCCRx 时，GPIO口 输出低电平0，当 CNT=CCRx 时，GPIO口 输出低电平0。当CNT达到 ARR (自动重装载值)的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。改变 CCRx 的值......
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