2路PWM步进驱动器`StepperDriver2PWM`

这个类提供了一个常见的 2路PWM 步进驱动器的抽象层。基本上，任何可以使用2路PWM 信号运行的步进驱动器都可以用这个类来表示。例如：

2PWM 步进驱动有两种常见的结构

每个相位有一个方向引脚 (dirx)
每个相位有两个方向引脚 (phxa & phxb)

每相只有一个方向引脚的步进驱动器本身集成了反相硬件，可以对 PWM 信号和方向引脚进行反相。这类驱动器非常普遍，用一个简单的 pwm 方向接口运行直流电机即可。

基本上，运行一个步进电机需要结合两个驱动器。

每个相位有两个方向引脚的步进驱动器内部具有仅用于PWM输入而不用方向输入的反相硬件。因此他需要在外部软件中完成反相。。可以想象 StepperDriver2PWM 类在上图驱动器的一单向引脚模拟硬件电路。

步骤1. 硬件设置）

创建步进电机驱动器的接口，需要为电机的每个相分别指定1个PWM引脚，另外可以为每相指定两个或一个方向引脚。最后，也可以为每相指定使能引脚en1 和 en2 （可选）

每个相有两个方向引脚，使用构造函数：

//  StepperDriver4PWM( int pwm1, int ph1A,int ph1B,int pwm2, int ph2A,int ph2B, int en1 (optional), int en2 (optional))
//  - pwm1       - 相1 pwm引脚
//  - ph1A, ph1B - 相1 方向引脚
//  - pwm2       - 相2 pwm引脚
//  - ph2A, ph2B - 相2 方向引脚
//  - en1, en2  - 使能引脚（可选输出）
StepperDriver2PWM driver = StepperDriver2PWM(3, 4, 5, 10 , 9 , 8 , 11, 12);

每个相有一个方向引脚，使用构造函数：

//  StepperDriver2PWM( int pwm1,int dir1,int pwm2,int dir2, int en1 (optional), int en2 (optional))
//  - pwm1      - 相1 pwm引脚
//  - dir1      - 相1 方向引脚
//  - pwm2      - 相2 pwm引脚
//  - dir2      - 相2 方向引脚
//  - en1, en2  - 使能引脚（可选输出）
StepperDriver2PWM driver = StepperDriver2PWM(3, 4, 5, 6, 11, 12);

步骤2.1 PWM 配置

// PWM 频率 [Hz]
// atmega328 的频率固定为 32kHz
// esp32/stm32/teensy 配置
driver.pwm_frequency = 20000;

⚠️ 基于 ATMega328 芯片的 Arduino 设备的 pwm 频率固定为 32kHz。

下面是 Arduino SimpleFOClibrary 中使用的不同微控制器及其PWM频率和分辨率的列表。

MCU	default frequency（默认频率）	MAX frequency（最大频率）	PWM resolution（分辨率）	Center-aligned（中心对齐）	Configurable freq（可配置的频率）
Arduino UNO(Atmega328)	32 kHz	32 kHz	8bit	yes	no
STM32	50kHz	100kHz	14bit	yes	yes
ESP32	40kHz	100kHz	10bit	yes	yes
Teensy	50kHz	100kHz	8bit	yes	yes

这些设置都在 library 库的源文件的 drivers/hardware_specific/x_mcu.cpp/h 中定义。

步骤2.2 电压

` Driver 类可以设置输出引脚的PWM占空比，而这需要知道输入的电源电压值。此外，通过 Driver` 类可以设置驱动器输出引脚的限压。

// 电源电压 [V]
driver.voltage_power_supply = 12;
// 允许最大直流电压 - 默认为电源电压
driver.voltage_limit = 12;

StrpperMotor 类也会使用限压参数。如上图所示当设置了限压 driver.voltage_limit 时，它会送入BLDCMotor 类的FOC算法中，输出的相位电压大约是 driver.voltage_limit/2。

因此，这个参数对防止电机的电流过来说非常重要。在这种情况下，该参数可以视作一种安全特性。

步骤2.3 初始化

当必要的配置参数都设置好了，则调用驱动器函数 init() 。该函数根据所设置的参数配置驱动器代码初始化所需的所有硬件和软件。

// 初始化驱动器
driver.init();

步骤3. 实时使用`StepperDriver2PWM`

步进电机驱动器是和 SimpleFOClibrary 一起开发的，也为 FOC 算法中实现的 StepperMotor 类提供抽象层。当然 StepperDriver2PWM 类可以作为一个独立的类使用，并且可以选择作为一个步进电机驱动器实现任何其他类型的控制算法。

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FOC 算法支持

在 FOC 控制下，驱动器的使用是由运动控制算法内部完成的，只需将驱动器连接到 StepperMotor 类。

// 连接驱动器和电机
motor.linkDriver(&driver)

独立的驱动器

想让步进电机驱动器作为独立部分并应用于你自己的驱动算法也很容易。下面是一个非常简单的实例代码。

// 步进电机驱动器独立实例
#include <SimpleFOC.h>


// 步进电机驱动器实例
// StepperDriver2PWM(pwm1, in1a, in1b, pwm2, in2a, in2b, (en1, en2 optional))
StepperDriver2PWM driver = StepperDriver2PWM(3, 4, 5, 10 , 9 , 8 , 11, 12);

// StepperDriver2PWM(pwm1, dir1, pwm2, dir2,(en1, en2 optional))
// StepperDriver2PWM driver = StepperDriver2PWM(3, 4, 5, 6, 11, 12);

void setup() {
  
  // PWM 频率 [Hz]
  // atmega328 的频率固定为 32kHz
  // esp32/stm32/teensy 配置
  driver.pwm_frequency = 30000;
  // 电源电压 [V]
  driver.voltage_power_supply = 12;
  // 允许最大直流电压 - 默认为电源电压
  driver.voltage_limit = 12;
  
  // 初始化驱动器
  driver.init();

  // 启用驱动器
  driver.enable();

  _delay(1000);
}

void loop() {
    // 设置 PWM
    // A相：3V
    // B相：6V
    driver.setPwm(3,6);
}

2路PWM步进驱动器StepperDriver2PWM