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30 分钟

使用AP1010和TM4C129XNCZAD实现双向电机驱动

功率?精准?我们的H桥驱动器可以满足!

H-Bridge 4 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 26, 2024

点击板

H-Bridge 4 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129XNCZAD

通过使用两个刷式电机或一个步进电机,提升您的电机,增强您的解决方案,并解锁新的可能性!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

H-Bridge 4 Click基于AKM Semiconductor的AP1010AEN,这是一个两通道H桥电机驱动器,兼容工作电压高达。该集成电路是一款效率高的集成H桥驱动器,每个开关的输出具有低RDS ON。一般来说,H桥允许电流在一个方向或另一个方向流动。输出级别由四个n型MOSFET组成,采用H桥配置。输出受到短路和过温保护。通过输入IN1、IN2、IN3和IN4控制桥,分别路由到mikroBUS™上的

AN、RST、INT和PWM引脚。其电机工作电压范围为6V~18V,不需要控制电源。其最大输出电流(直流)为0.7A @Ta=25°C,并且具有H-Bridge导通电阻,即RON(TOP+BOT) = 1.1Ω @Ta=25°C。Click板上有一个板载电机供电电压选择开关,但建议使用外部电源供电。AP1010AEN还具有并联连接欠压锁定和热关断电路。当H-Bridge驱动器的电流连续流动到2.6A或更高

时,所有H-Bridge驱动器输出都设置为Hi-Z,并在200ms后自动返回。此Click板可以使用3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既可以使3.3V又可以使5V的MCU正确使用通信线。但是,Click板配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用作参考,进行进一步开发。

H-Bridge 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

直流齿轮电机 - 430转/分钟(3-6V)代表了电机和齿轮箱的一体化组合,齿轮的添加导致电机速度降低,同时增加了扭矩输出。这款齿轮电机具有直齿轮箱,使其成为适用于扭矩要求较低和速度要求较低的应用的高度可靠解决方案。齿轮电机的最关键参数是速度、扭矩和效率,在这种情况下,无负载时速度为520转/分钟,最大效率时为430转/分钟,电流为60mA,扭矩为50g.cm。额定工作电压范围为3-6V,具有顺时针/逆时针旋转方向,这款电机是机器人技术、医疗设备、电动门锁等领域的许多功能的优秀解决方案。

H-Bridge 4 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Lead-off detection for IN-
PE3
AN
Lead-off detection for IN+
PB6
RST
Enable
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Lead-off detection for IN-
PD0
PWM
Lead-off detection for IN+
PB4
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 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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

此库包含H-Bridge 4 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • hbridge4_motorAStandby - 该函数用于将电机A置于待机状态。

  • hbridge4_motorACW - 该函数用于使电机A顺时针旋转。

  • hbridge4_motorABrake - 该函数用于将电机A制动到停止。

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 
 * \brief H-Bridge 4 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is used to turn on DC or Stepper motors.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enables GPIO and also starts write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example demonstrates the use of H-Bridge 4 click board by putting A motor
 * in standby mode, then spining it in clockwise direction and applying brake function, and then
 * spining it in counter-clockwise direction and applying brake function again.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hbridge4.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static hbridge4_t hbridge4;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hbridge4_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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 ----\r\n" );

    //  Click initialization.

    hbridge4_cfg_setup( &cfg );
    HBRIDGE4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hbridge4_init( &hbridge4, &cfg );

    hbridge4_enable( &hbridge4, 1 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, " H-Bridge 4 click \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
}

void application_task ( )
{
    log_printf( &logger, "The motor A is in standby mode \r\n" );
    hbridge4_motor_a_standby( &hbridge4 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "The motor A turns clockwise \r\n" );
    hbridge4_motor_acw( &hbridge4 );
    Delay_ms( 2000 );
    log_printf( &logger, "The motor A applies brake \r\n" );
    hbridge4_motor_a_brake( &hbridge4 );
    Delay_ms( 1000 );
    log_printf( &logger, "The motor A turns counter-clockwise \r\n" );
    hbridge4_motor_accw( &hbridge4 );
    Delay_ms( 2000 );
    log_printf( &logger, "The motor A applies brake \r\n" );
    hbridge4_motor_a_brake( &hbridge4 );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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