通过 H 桥配置控制步进电机在全步、半步、四分之一步和八分之一步模式下的操作。
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 14 Click 基于德州仪器的 DRV8847,这是一款双全桥电机驱动器。该 IC 的内部结构是对称的,具有两个 MOSFET H 桥,用于双极步进电机的两个线圈的双向驱动。DRV8847 使用宽输入电压范围 - 从 2.7V 到 18V。这是用于给电机线圈通电的电压。跳线 (JP4) 用于选择是否使用外部电源或从 mikroBUS™ +3.3V 或 +5V 轨获取电源。DRV8847 具有两个 PHASE 输入,这些输入控制电流通过 H 桥的方向,从而控制电机线圈的方向。通过切换 MS1 和 MS2 引脚的状态,还可以控制步进电机在全步和半步模式下运行。双极步进电机线圈可以连接到板载螺丝端子上。用于连接步进电机线圈的有两个端子。第三个连接器连
接一个外部电压,范围从 2.7V 到 18V,具体取决于所用电机的电压要求。需要注意的是,如果没有有效的外部电压连接到这个端子,电机将无法工作。此外,还需要注意的是 20V 是允许的绝对最大电压。因此,当驱动较重负载时,可能会激活过温保护。建议的最大电压不应超过 18V,如 PCB 丝印层上所述。所有 DRV8847 控制线都连接到 Stepper 14 板上的第二个 IC,即 PCA9538A,这是一款众所周知的 8 位 I/O 扩展器,具有串行接口,因其简单性和可靠性而在 MikroElektronika 的许多设计中使用。它允许通过 I2C 驱动 DRV8847 IC 的控制线,并减少 Stepper 14 Click 所需的引脚数量。这也允许发送紧凑的 I2C 消息,而不
是一次切换多个引脚 - 这有时会引入时间问题,特别是当这些引脚属于不同的 MCU 端口时。通过改变六个控制引脚的状态,可以在全步和半步模式下驱动步进电机。电机电源可以连接到标有 VIN 的输入端子,电压应在 2.7V 至 18V 范围内。步进电机线圈可以连接到 A1、B2、B1 和 A2 端子。Click 板™ 支持电机的可选外部电源。此 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压电平。这使得 3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线。此外,此 Click 板™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能
Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大
提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
256
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
100
RAM (字节)
40960
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 14 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper14_set_direction
- 此功能将电机方向设置为顺时针或逆时针,并保存在 ctx->direction 中stepper14_set_step_mode
- 此功能设置步进模式分辨率,并保存在 ctx->step_mode 中stepper14_drive_motor
- 此功能以选定的速度驱动电机运行指定的步数
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 14 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Stepper 14 Click board by driving the
* motor in both directions for a desired number of steps.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the Click default configuration.
*
* ## Application Task
* Drives the motor clockwise for 200 full steps and then counter-clockwise for 400 half
* steps with a 2 seconds delay on driving mode change. All data is being logged on the
* USB UART where you can track the program flow.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepper14.h"
static stepper14_t stepper14;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper14_cfg_t stepper14_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.
stepper14_cfg_setup( &stepper14_cfg );
STEPPER14_MAP_MIKROBUS( stepper14_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == stepper14_init( &stepper14, &stepper14_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( STEPPER14_ERROR == stepper14_default_cfg ( &stepper14 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
log_printf ( &logger, " Move 200 full steps clockwise, speed: medium\r\n\n" );
stepper14_set_direction ( &stepper14, STEPPER14_DIR_CW );
stepper14_set_step_mode ( &stepper14, STEPPER14_MODE_FULL_STEP );
stepper14_drive_motor ( &stepper14, 200, STEPPER14_SPEED_MEDIUM );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf ( &logger, " Move 400 half steps counter-clockwise, speed: fast\r\n\n" );
stepper14_set_direction ( &stepper14, STEPPER14_DIR_CCW );
stepper14_set_step_mode ( &stepper14, STEPPER14_MODE_HALF_STEP );
stepper14_drive_motor ( &stepper14, 400, STEPPER14_SPEED_FAST );
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
额外支持
资源
类别:步进电机