能够提供高达 2.5A 的全量程输出电流,非常适合在机器人、精密系统和自动化中驱动各种步进电机。
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 19 Click 基于 Texas Instruments 的 DRV8424,这是一款为工业和消费应用设计的步进电机驱动器。此集成电路具有全面的集成,包括双 N 沟道功率 MOSFET H 桥驱动器、微步进索引器和集成电流感应。DRV8424 在 5V 至 30V 的外部电源上运行,并能够驱动高达 2.5A 的全量程输出电流。其设计通过使用内部电流感应架构,消除了对外部电源感应电阻的需求,节省了 PCB 空间并降低了整体系统成本。DRV8424 通过内部 PWM 电流调节方案优化性能,提供智能调谐、慢速和混合衰减选项选择。智能调谐功能动态调整以确保最佳电流调节,补偿电机的变化和老化,并最大限度地减少电机产
生的可听噪音。步进电机的控制通过简单的 STEP/DIR 接口实现,允许外部控制器指示电机的步进方向和速度。微步进分辨率从全步到 1/256 步可选,通过 mikroBUS™ 插座的 STP 引脚选择,方向由 DIR 引脚控制。该设备还包括一个低功耗休眠模式,可以通过 RST 引脚访问。它具有多种保护功能,用于处理电源欠压、充电泵故障、过电流、短路和过温等情况,并通过 FLT 引脚指示故障。DRV8424 的启用/禁用功能由 EN 引脚管理。此 Click board™ 通过 NXP 的 8 位 I/O 端口 PCA9538A 实现附加功能,该端口通过 I2C 与主 MCU 接口,通过 ADDR SEL 跳线提供可选地址。除
了 mikroBUS™ 插座上的 DIR 和 STP 引脚外,如果在板上填充 R12 和 R16 电阻,PCA9538A 也可以控制这些功能。这种配置灵活性,加上 DRV8424 的高效性能和 PCA9538A 的广泛控制能力,使 Stepper 19 Click 成为在各种应用场景中驱动步进电机的强大解决方案。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行,通过 VCC SEL 跳线选择。这种方式下,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click board™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

类型
8th Generation
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
Texas Instruments
引脚数
128
RAM (字节)
262144
你完善了我!
配件
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
该库包含 Stepper 19 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper19_rotate_by_angle
- 此函数以所需的步进速度和角度旋转轴。stepper19_rotate_by_step
- 此函数以选定速度旋转轴到特定步数。stepper19_set_direction
- 此函数设置电机运动的方向:顺时针或逆时针。
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 Stepper 19 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Stepper 19 Click board
* by driving the motor in both directions for a desired rotation angle.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* The initialization of I2C module and log UART.
* After driver initialization, the app sets the default configuration.
*
* ## Application Task
* The application task represents an example that demonstrates
* the use of the Stepper 19 Click board with which the user can sequentially move the motor.
* The first part of the sequence executes the clockwise/counterclockwise motor movement
* for an angle of 90 degrees with a step speed of 50%,
* all the way to the last sequence of the same movement routine
* of 360 degree angle with a step speed of 90%.
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepper19.h"
// Bipolar stepper motor, resolution of 200 steps per revolution (1.8 degrees)
#define STEPPER19_STEP_RES_200 200
static stepper19_t stepper19;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper19_cfg_t stepper19_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.
stepper19_cfg_setup( &stepper19_cfg );
STEPPER19_MAP_MIKROBUS( stepper19_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == stepper19_init( &stepper19, &stepper19_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( STEPPER19_ERROR == stepper19_default_cfg ( &stepper19 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
}
void application_task ( void )
{
log_printf( &logger, " Clockwise motion\r\n" );
log_printf( &logger, " Angle of rotation : 90 degrees\r\n" );
log_printf( &logger, " Step speed : 50 %%\r\n" );
stepper19_set_direction( &stepper19, STEPPER19_DIR_CLOCKWISE );
if ( STEPPER19_OK == stepper19_rotate_by_angle( &stepper19, 50, 90, STEPPER19_STEP_RES_200 ) )
{
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Counterclockwise motion\r\n" );
log_printf( &logger, " Angle of rotation : 180 deg\r\n" );
log_printf( &logger, " Step speed : 50 %%\r\n" );
stepper19_set_direction( &stepper19, STEPPER19_DIR_COUNTERCLOCKWISE );
if ( STEPPER19_OK == stepper19_rotate_by_angle( &stepper19, 50, 180, STEPPER19_STEP_RES_200 ) )
{
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Clockwise motion\r\n" );
log_printf( &logger, " Angle of rotation : 270 deg\r\n" );
log_printf( &logger, " Step speed : 90 %% \r\n" );
stepper19_set_direction( &stepper19, STEPPER19_DIR_CLOCKWISE );
if ( STEPPER19_OK == stepper19_rotate_by_angle( &stepper19, 90, 270, STEPPER19_STEP_RES_200 ) )
{
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Counterclockwise motion\r\n" );
log_printf( &logger, " Angle of rotation : 360 deg\r\n" );
log_printf( &logger, " Step speed : 90 %%\r\n" );
stepper19_set_direction( &stepper19, STEPPER19_DIR_COUNTERCLOCKWISE );
if ( STEPPER19_OK == stepper19_rotate_by_angle( &stepper19, 90, 360, STEPPER19_STEP_RES_200 ) )
{
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
log_printf( &logger, " Clockwise motion\r\n" );
log_printf( &logger, " Angle of rotation : 360 deg\r\n" );
log_printf( &logger, " Step speed : 90 %% \r\n" );
stepper19_set_direction( &stepper19, STEPPER19_DIR_CLOCKWISE );
if ( STEPPER19_OK == stepper19_rotate_by_angle( &stepper19, 90, 360, STEPPER19_STEP_RES_200 ) )
{
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
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