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
和本文档配套的资料有：
1 内核配置和步进电机驱动补丁包:
$ o8 w- {: k* j# x) X& Htopeet_modules_20190319.tar.gz
  P- ?. U, D) H/ {' m8 v2 linux-C 的测试例程:
iTOP-4412-linuxc-stepmotor_V1.0.zip
4 v1 r( f* ^. h' \4 M( M+ k- P3 QtE 的测试例程:
9 C, l, b& ~! ^! R; a, EiTOP-4412-QtE4.7-step_moter_V1.0.tar
. S7 M0 z5 v  E& g0 |# U4 Android 的测试例程:
" F' z6 [! x, w/ c* W+ c5 K# EiTOP-4412-Android4.0-stepmotortest-V1.0.zip
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。
! p! C0 f7 e/ z9 D如下图所示，是步进电机的原理图部分。
$ e) A' j- S; e: c
9 c0 x/ G/ {2 x: N" d" X  |4 V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( x8 f& a' R; ?; n
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。
4 }4 h8 W2 F. `& Y3 f( {/ A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！
2.内核配置和补丁包
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。
8 z; z: o5 U/ y2 }6 a, ]0 S! S8 h2.1 内核配置
8 u: ?, l- e# n# t* e7 [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。
- B+ F( c3 ]! u1 g, D) t7 \选中“Device Drivers --->”进入。

如下图所示，选中“Multimedia support --->”，进到选项中。
2 c( K3 ]3 j' u1 r. t3 d+ {
/ e: q1 {1 I# u如下图所示，进入“Video capture adapters --->”选项。

  S" B7 s: v5 J: [7 G5 n8 @) A如下图所示，取消“OmniVision OV5640 sensor support ”，这个是摄像头 ov5640的配置选项。
9 z2 O5 a! W) o5 }5 m2 F" ]% b* T3 K
如上图所示，取消 ov5640 的选项，然后保存退出，得到新的.config 文件。
2.2 修改 Makefile 文件
  |- h9 m* Q" H1 m: X然后需要修改 Makefile 文件。
打开“drivers/char/Makefile”文件，如下图所示。
3 B: ?0 B- O* ]; v增加以下代码：
6 v# U( k0 u1 Uobj-y += topeet_modules/
- ]) x) S; N) B, T, b) k2 b( O
然后保存退出。
, I% x% I; `. z( h9 g+ N4 A( W! i2.3 补丁包
驱动补丁包“topeet_modules_20190319.tar.gz”和文档放在一起。
& M0 b" ~* V! O, e- Y1 d/ W  ^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。
# K/ k8 O* A0 [# M3 n2 L4 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。

3 [, M8 w- B5 r4 U6 ~7 J2 l& G2.4 内核编译和测试
& B) u. K; \" Y' e' T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。

% f8 n; ~6 {" q) E! k' ~. w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。
; f3 A! m" p9 _" ~4 N: t) q3.Linux-C 的测试例程
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）。
3 n" I' H) D4 F9 p% J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。
+ I5 `1 z8 ^+ {) g" n
3 M* c3 W% Z1 F3 g+ G# I2 P  r7 X使用命令“./step_motor_app”如下图所示，可以看到有如下提示。
  s6 H$ x. _/ O2 T, Z+ |
步进电机的测试例程需要传递参数。
4 T2 Y$ O- `" q& i; e0 S第一个参数是 R 或者 L，用于设置步进电机的方向；
  ^8 e* N) G% m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。
$ ~2 t2 ^6 ]& g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”。
- z: W9 q- X* |, w$ p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。
% F2 K: @+ P- l9 {6 Q5 P
0 Y0 `( z8 A$ J- i8 I4.QtE4.7 的测试例程
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。
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”。
- Q6 k0 H* ^; `* v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。

以上界面中，参数如下：
Speed：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。
1 L7 j( k  s. A( S. o: A9 Y6 Y1 pNum：设置步进数，当值为 4096 时转一圈。
Direction：设置转动方向。RIGHT 为正转，LEFT 为反转。
! o7 ]. z) k( Q/ l2 e8 V7 ESTART：设置好后，点击 START 开始运行。
2 i7 f7 Y  y" x3 f4 ]CLOSE：关闭当前页面。
5.Android4.0.3 的例程测试
8 V- n: }  G4 }“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。
- K1 @. y+ s" o3 C6 h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。
0 t3 L7 j& T2 @& a; [" q5 K
; }) J7 ?& Z) u2 |6 w在控制台输入命令“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。
& {4 u% I+ h7 }: q: J& d
! r  y/ u% u+ z  W4 C在控制台输入命令“chmod 777 /dev/step_motor_driver”修改权限。

! ~  a3 g& i) j+ o0 X7 w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。
步数：设置步进数，当值为 4096 时转一圈。
方向：设置转动方向。
. d1 g5 p# m$ ^6 f# C6 }START：设置好后，点击 START 开始运行。

3 n4 k( O& y; L

Zjianeng

内核配置和步进电机驱动