迅为4412开发板-步进电机-驱动和测试例程

孤久厌闹

迅为4412开发板-步进电机-驱动和测试例程
& y0 a' L& i- c& ^8 Z, f1 D- L和本文档配套的资料有：
2 i" M; _0 _0 l8 w2 y: ^, S+ i9 K1 内核配置和步进电机驱动补丁包:
/ ?4 A7 s5 k3 G+ ?4 B# Utopeet_modules_20190319.tar.gz
2 linux-C 的测试例程:
% _8 Y1 w8 d1 O/ |! K4 KiTOP-4412-linuxc-stepmotor_V1.0.zip
) y: v4 r$ P8 q. M8 e8 `3 QtE 的测试例程:
; N1 N* @& g' p! oiTOP-4412-QtE4.7-step_moter_V1.0.tar
) w, M) v4 T; r& D4 u4 Android 的测试例程:
; `* \: G% |. z. \3 l. }iTOP-4412-Android4.0-stepmotortest-V1.0.zip
; a2 a9 K3 X$ a7 v8 u请注意，在光盘的内核源码中，没有步进电机的驱动，需要添加步进电机的驱动之后才能使用。步进电机使用的是 camera 接口上的 IO，需要屏蔽掉 camera 驱动。
1.硬件连接
硬件连接分为两个部分，供电和控制线的连接。
如下图所示，是步进电机的原理图部分。

8 j& V$ \( ~- |3 Y% o" N- ]端子 j2 可以看出，需要通过排线和开发板的 camera 接口。上图右半部分，可以看出供电可以采用 5v 电源或者 usb 供电的方式。
排线链接，如下图所示。火牛座和 USB 线供电二选一，如下图所示是 usb 线供电。
" h( b8 ?2 ]: M0 h' ^
% m% W8 w4 D  F" u* M这里务必需要注意的是，如果大家使用的是默认的光盘内核镜像，请不要给步进电机上电太长时间。因为步进电机驱动芯片，默认状态是上拉，会导致步进电机处于不正常的状态，会让电机发热。
6 o6 A& l' ~7 @1 ?; u需要将步进电机驱动配置完成之后，步进电机驱动在初始化的时，将步进电机的驱动芯片拉低，这样步进电机就会处于准备工作状态，这种状态不会有电流，不会导致步进电机发热！
* ^5 I4 L7 R( u  M& D2.内核配置和补丁包
. A  r  d; q( M( d  C9 S( i1 s5 v由硬件部分可知，步进电机使用的是 camera 接口，内核默认状态会编译 camera 驱动，camera 驱动会占用电机用到的四个 GPIO，所以首先需要在内核配置中将 camera 驱动去掉。然后添加驱动补丁包，重新编译内核，烧写到内核中。
! x/ _6 L5 U" E2 k- O6 ]+ b& ~2.1 内核配置
: K4 n9 L7 k- O9 A, X进入内核目录，配置所需要的缺省文件，使用命令“make menuconfig”，如下图所示，进入配置界面。
. t- q+ [4 W0 y3 F1 b2 t选中“Device Drivers --->”进入。
" f0 ?: ]5 a* Z1 o+ E; j
$ i1 w" C! \, s; B# F" K. a7 u如下图所示，选中“Multimedia support --->”，进到选项中。

  p& p" A6 y- `* c6 j如下图所示，进入“Video capture adapters --->”选项。

4 w+ N2 v) E, ?( l- g, f如下图所示，取消“OmniVision OV5640 sensor support ”，这个是摄像头 ov5640的配置选项。
2 _2 f' W- c! p5 h& Y1 ^  h
% M# z3 \8 V" b7 o  x7 S如上图所示，取消 ov5640 的选项，然后保存退出，得到新的.config 文件。
5 E4 v7 F. u+ R8 A- D9 F2.2 修改 Makefile 文件
  [0 d6 V# a' K. D' p. p1 O: k/ k+ c然后需要修改 Makefile 文件。
" `5 G$ z9 ?0 l9 a3 ]0 U: |/ v打开“drivers/char/Makefile”文件，如下图所示。
增加以下代码：
obj-y += topeet_modules/
( E6 v2 x& T; y
* R9 [/ i1 n# e. f. {+ b然后保存退出。
+ w& c/ ?% V: A; p6 G# t2.3 补丁包
8 N) b; G1 e; R, r. o驱动补丁包“topeet_modules_20190319.tar.gz”和文档放在一起。
& h) @7 G5 C. P& T补丁包同时也放在网盘链接“iTOP4412 开发板资料汇总（不含光盘内容）\iTOP-4412开发板系统源码及镜像（其他）\topeet_modules”目录下的“topeet_modules_20190319.tar.gz”下，日期可能会有变化，使用最新日期的压缩包即可。
" z8 {' u' N1 w9 P: |拷贝到“drivers/char”目录下，使用命令“tar -vxftopeet_modules_20190319.tar.gz”解压，如下图所示。

2.4 内核编译和测试
  e3 J0 S* m1 G: G$ o重新编译内核，烧写到开发板，启动开发板，如下图所示。在“/dev”目录下可以看到有设备节点“step_motor_driver”生成。

至此，内核驱动配置完成。这个时候给步进电机上电，会发现四个并排的小灯已经灭了。
2 t7 t3 ?5 s: z3.Linux-C 的测试例程
: D+ Z+ x) y; M9 F6 D然后拷贝和本文档一起打包的“iTOP-4412-linuxc-stepmotor_V1.0.zip”压缩包中“step_motor_app”文件到开发板（U 盘，tf 卡或者 nfs 都可以）。
) r! p- X* e$ c4 u如下图所示，拷贝到开发板上，作者的系统是最小 Linux 系统。如果是 Android 系统，则需要使用“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。

: a% A1 v3 t+ z! ^; M使用命令“./step_motor_app”如下图所示，可以看到有如下提示。
5 n1 a; w3 R2 ]; k, N
步进电机的测试例程需要传递参数。
9 N- e) n: N: k第一个参数是 R 或者 L，用于设置步进电机的方向；
" v( g2 V# D" f# {第二个参数是步角距，步角距是 5.625/64 度，4096 个步角距就是 360 度，所以这个参数的范围是 0-4096，取值 4096 是一圈，最小建议为 10。
5 Y- e/ L' N; q+ D6 f第三个参数是转速，建议取值为 3000 到 20000 之间，小于 3000 转速不稳定。提供了一个 demon 为“./step_motor_app R 4076 3000”。
使用命令“./step_motor_app R 4076 3000”，可以看到步进电机在右转，转一圈之后就会停下，“./step_motor_app L 4076 3000”会左转一圈之后停止，用户可以执行测试其它参数。

% k% b* ], u! C$ ^! o( G4.QtE4.7 的测试例程
# I5 h  C' [" p4 A和本文档一起打包的“iTOP-4412-QtE4.7-step_moter_V1.0”为 QtE4.7 的测试源码资源包，源码中的“step_moter”为步进电机的编译好的 qt4.7 程序。
# E6 P1 c6 k' h/ \* N请注意，需要参考本文档第二小节，先配置内核驱动，确认有设备节点“/dev/step_motor_driver”。
开发板烧写 QtE4.7 系统，将“step_moter”拷贝到开发板，使用命令“./step_moter& ”运行，如下图所示。
! k, M6 ~- b0 R5 w2 O9 X
以上界面中，参数如下：
8 m  [. b! ^5 Q8 x( WSpeed：通过改变延时来控制速度，延时越短，转速越快。延时范围：3--20ms。
' @, `7 w; v" A  K) G) k$ LNum：设置步进数，当值为 4096 时转一圈。
7 U+ R; h, o# e' I9 uDirection：设置转动方向。RIGHT 为正转，LEFT 为反转。
! o4 b4 W4 n- I* R; vSTART：设置好后，点击 START 开始运行。
CLOSE：关闭当前页面。
; m" Q( L: y. z  ^, Y5.Android4.0.3 的例程测试
; y* ?& J8 S, K/ i# |“iTOP-4412-Android4.0-stepmotortest-V1.0.zip”为 Android4.0.3 的测试源码资源包，源码包中的“bin”下的“stepmotortest.apk”为步进电机的编译好的 Android4.0.3 程序。
请注意，需要参考本文档第二小节，先配置内核驱动，确认有设备节点“/dev/step_motor_driver”，如下图所示。

8 E" a6 R& r+ Q/ ?- G/ S2 H在控制台输入命令“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。
2 A! w( a: e5 r3 R0 U
1 x9 K; K4 G7 V, t) s: p. W$ y在控制台输入命令“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。

2 P- l' y# X1 j+ V# @8 u$ Z4 \速度：通过改变延时来控制速度，速度设置越大，转速越快，但不能设置成 20。
+ V; W* W1 u' u. g% l! f0 t步数：设置步进数，当值为 4096 时转一圈。
方向：设置转动方向。
START：设置好后，点击 START 开始运行。

8 S+ s+ i; @  A% |, z! W& r

Zjianeng

内核配置和步进电机驱动