初学者
10 分钟

使用MP6619L和PIC32MZ2048EFM100驱动有刷直流电机、电磁阀和执行器

高电流有刷直流电机控制解决方案

H-Bridge 17 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 1月 09, 2025

点击板

H-Bridge 17 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

驱动直流电机和执行器,具有可配置的电流限制和强大的安全功能

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

H-Bridge 17 Click 基于来自 MPS 的 MP6619L,这是一款用于驱动有刷直流电机、电磁阀和执行器的 H 桥电机驱动 IC。MP6619L 通过 VIN 端子从 2.5V 至 28V 的外部电源电压工作,能够提供高电机电流,即使在苛刻条件下也能确保可靠性能。此 Click 板™ 非常适合需要精确电机控制和强大安全机制的应用,在工业、汽车和消费类环境中表现出色。此 Click 板™ 通过 mikroBUS™ 插座上的多个引脚提供灵活的控制。IN1 和 IN2 引脚控制输出通道(OUT1 和 

OUT2),而 EN 引脚用于开启或关闭电机驱动 IC。为了实现更多的定制,MP6619L 提供可配置的电流限制,可通过 ISET SEL 跳线进行设置。用户可以在三种电流限制值(1A、2A 或 4A)之间进行选择。对于 1A 和 2A,跳线需要放置在相应位置,而对于 4A,跳线位置需要保持开放,并移除特定电阻。H-Bridge 17 Click 还集成了多种安全和诊断功能。FLT 引脚作为故障指示器,与红色 FLT LED 配合使用,以信号提示保护电路(如过流、过温、过压或欠压锁定)是否已激

活。这可确保用户及时了解故障条件,从而快速排除故障。此外,过流保护(OCP)可以通过 OCP SEL 跳线开启或关闭,从而为特定应用需求提供进一步的灵活性。此 Click 板™ 可在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行,具体由 VCC SEL 跳线选择。因此,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click 板™ 配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

H-Bridge 17 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

直流齿轮电机 - 430RPM (3-6V) 是电机和齿轮箱的全合一组合,通过添加齿轮,电机速度降低,同时输出扭矩增加。这款齿轮电机配备了正齿轮箱,成为了低扭矩和低速度需求应用的高度可靠解决方案。对于齿轮电机来说,最关键的参数是速度、扭矩和效率。在这种情况下,空载速度为 520RPM,最大效率下的速度为 430RPM,电流为 60mA,扭矩为 50g.cm。该电机额定工作电压范围为 3-6V,支持顺时针/逆时针旋转方向,是许多最初由有刷直流电机执行的功能的理想解决方案,如机器人、医疗设备、电动门锁等。

H-Bridge 17 Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

OUT2 Channel Control
RPB4
AN
Chip Enable
RA9
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
OUT1 Channel Control
RPE8
PWM
Fault Interrupt
RF13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

H-Bridge 17 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

H-Bridge 17 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
此示例通过驱动电机进行正反两个方向的转动,并演示制动和空转操作,展示了如何使用 H-Bridge 17 Click 板。

关键功能:

  • hbridge17_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • hbridge17_init - 初始化函数。

  • hbridge17_set_out_state - 此函数用于设置 H-Bridge 17 Click 板的输出状态。

  • hbridge17_ic_enable - 此函数通过将 EN(RST)引脚设置为高电平来启用驱动 IC。

  • hbridge17_fault_indication - 此函数读取 H-Bridge 17 Click 板的 FLT(INT)引脚状态。

应用初始化
初始化驱动程序并启用 H-Bridge 驱动 IC。

应用任务
演示应用程序使电机正反两个方向运行,中间进行空转和制动,每种状态持续5秒钟。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief H-Bridge 17 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the H-Bridge 17 Click board by
 * driving the motor in both directions with braking and freewheeling. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and enable H-Bridge driver IC.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application drives the motor in both directions 
 * with coasting and braking in between, every state lasts 5 seconds.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hbridge17.h"

static hbridge17_t hbridge17;   /**< H-Bridge 17 Click driver object. */
static log_t logger;            /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    hbridge17_cfg_t hbridge17_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    hbridge17_cfg_setup( &hbridge17_cfg );
    HBRIDGE17_MAP_MIKROBUS( hbridge17_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == hbridge17_init( &hbridge17, &hbridge17_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    hbridge17_ic_enable( &hbridge17 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( HBRIDGE17_OK == hbridge17_set_out_state( &hbridge17, HBRIDGE17_DRIVE_MOTOR_FORWARD ) )
    {
        log_printf( &logger, " Motor in forward mode.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }

    if ( HBRIDGE17_OK == hbridge17_set_out_state( &hbridge17, HBRIDGE17_DRIVE_MOTOR_BRAKE ) )
    {
        log_printf( &logger, " Motor brake is on.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    
    if ( HBRIDGE17_OK == hbridge17_set_out_state( &hbridge17, HBRIDGE17_DRIVE_MOTOR_REVERSE ) )
    {
        log_printf( &logger, "Motor in reverse mode.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }

    if ( HBRIDGE17_OK == hbridge17_set_out_state( &hbridge17, HBRIDGE17_DRIVE_MOTOR_FREEWHEEL ) )
    {
        log_printf( &logger, " Motor is coasting.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

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