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Published on 2025-04-10 / 0 Visits
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【源码】基于Linux内核的Raspberry Pi 4步进电机驱动程序

项目简介

本项目是专门为Raspberry Pi 4开发的步进电机Linux内核驱动程序。此驱动可让用户借助Linux内核直接操控步进电机的运动,涵盖速度、方向与微步控制等方面。其运行在内核空间,运用PWM和DMA技术达成高效且精确的电机控制。

项目的主要特性和功能

  1. 内核模块:以Linux内核模块形式运行,保障系统性能稳定。
  2. PWM支持:利用PWM信号调控电机速度,实现精确的速度调节。
  3. DMA流式处理:借助DMA技术达成高效的数据传输,确保电机控制流畅。
  4. 灵活的GPIO控制:支持任意未使用的GPIO引脚进行STEP、DIRECTION和MICROSTEP控制。
  5. 多电机支持:能够同时驱动多个步进电机。
  6. 用户空间接口:提供友好的用户空间接口,方便用户通过命令行或应用程序控制电机。
  7. 调试和测试工具:包含测试程序,便于用户测试和调试电机控制。

安装使用步骤

1. 编译内核

为编译驱动程序,需一个含适当头文件的Linux内核,按以下步骤编译新内核: ```bash sudo cp -a /boot /boot.sav # 备份旧的内核和设备树(可选) sudo apt update sudo apt install git bc bison flex libssl-dev make emacs xterm \ linux-headers raspberrypi-kernel-headers build-essential bc \ git wget bison flex libssl-dev make libncurses-dev

cd linux KERNEL=kernel7l-stepper make bcm2711_defconfig sed -i -e "s/CONFIG_LOCALVERSION=.*/CONFIG_LOCALVERSION=\"-v7l-stepper\"/" .config

make -j4 zImage modules dtbs sudo make modules_install sudo cp arch/arm/boot/dts/.dtb /boot/ sudo cp arch/arm/boot/dts/overlays/.dtb* /boot/overlays/ sudo cp arch/arm/boot/zImage /boot/$KERNEL.img sudo bash -c "echo kernel=$KERNEL.img >> /boot/config.txt" sudo reboot ```

2. 修改设备树

修改设备树文件以适配驱动程序需求: bash cd ~/linux cat >> arch/arm/boot/dts/bcm270x.dtsi <<'EOF' &pwm { dmas = <&dma 5>; dma-names = "rx-tx"; status = "okay"; }; EOF make -j4 dtbs sudo cp arch/arm/boot/dts/*.dtb /boot/ sudo reboot

3. 编译驱动程序

使用新编译的内核头文件编译驱动程序: bash cd ../RPI-Stepper-Motor-Linux-Kernel-Driver2/src/ make

4. 加载驱动模块

使用insmod命令加载驱动模块: bash sudo rmmod pwm-bcm2835 # 移除现有的驱动程序(如果有) sudo rmmod pwm-stepper-bcm2835 # 移除已安装的驱动程序(如果有) sudo insmod ./pwm-stepper-bcm2835.ko

5. 运行测试程序

使用提供的测试程序验证驱动功能: bash sudo test-stepper -d 500 -s 4000 -m 7 # 移动500微步

6. 调试

查看驱动程序中的printk输出以进行调试: bash sudo dmesg

注意事项

  • 该驱动程序仅在Raspberry Pi 4上测试过。
  • 请确保您的GPIO引脚配置正确,并且DMA通道未被其他设备占用。
  • 驱动程序的最低速度需要大于0。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】