中级
30 分钟

使用MAX14870和MSP432P401R革新刷式电机控制

轻松实现电机扭矩最大化

DC MOTOR 4 click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 26, 2024

点击板

DC MOTOR 4 click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MSP432P401R

无缝结合刷式电机控制,提供无与伦比的性能,并轻松驱动电压能力高达36伏的电机。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DC Motor 4 Click 基于 MAX14870,这是 Analog Devices 生产的电机驱动器,能够驱动供电电压在4.5V至36V之间的电机。此 Click 设计用于在3.3V或5V电源供应下运行。DC Motor 4 Click 通过mikroBUS™线上的PWM、AN、CS和INT引脚与目标MCU通信。板载J2

跳线选择电源供应——板载5V或外部直流电机电源输入。DC Motor 4 Click 可用于驱动直流电机,控制电机的速度和旋转方向,以及制动和调节电流。MAX14870 电机驱动器提供一个小型、低功耗的解决方案,用于驱动和控制4.5V至36V之间电压的有刷直流电机和继电

器。非常低的驱动器导通电阻可以减少功率耗散。它具有无电荷泵设计,减少了外部组件和低供应电流。板上有两个接线柱——一个用于连接直流电机,另一个用于连接外部电源(如有必要)。直流电机通过板上的PWM、CS和AN引脚进行控制。

DC MOTOR 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)

256

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

100

RAM (字节)

65536

你完善了我!

配件

DC Gear Motor - 430RPM(3-6V)代表了电机和齿轮箱的一体化组合,其中增加齿轮会降低电机速度同时增加扭矩输出。这种齿轮电机拥有一个直齿轮箱,使其成为具有较低扭矩和速度要求的应用中的高可靠性解决方案。齿轮电机的最关键参数是速度、扭矩和效率,在本案例中,空载时为520RPM,最大效率时为430RPM,同时电流为60mA,扭矩为50g.cm。额定电压范围为3-6V,旋转方向为顺时针/逆时针,这款电机是机器人技术、医疗设备、电动门锁等许多最初由有刷直流电机执行的功能的优秀解决方案。

DC MOTOR 4 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Rotation Direction
P6.0
AN
NC
NC
RST
Chip Enable
P1.4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Control
P2.5
PWM
Fault Indicator
P2.0
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

DC MOTOR 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

这个库包含了DC Motor 4 Click驱动的API。

关键功能:

  • dcmotor4_set_duty_cycle - 通用设置PWM占空比

  • dcmotor4_pwm_stop - 停止PWM模块

  • dcmotor4_pwm_start - 启动PWM模块

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 DcMotor4 Click example
 * 
 * # Description
 * This library contains API for the DC Motor 4 Click driver.
 * Application change the speed and direction.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - GPIO,
 * set the direction-control of the motor forward movement, PWM initialization,
 * set PWM duty cycle and PWM frequency, enable the motor, start PWM.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that demonstrates the use of the DC Motor 4 Click board.
 * DC Motor 4 Click communicates with register via PWM interface.
 * It shows moving in the Clockwise direction from slow to fast speed
 * and from fast to slow speed, then rotating Counter Clockwise,
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * 
 * 
 * \author Nikola Peric
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dcmotor4.h"

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

static dcmotor4_t dcmotor4;
static log_t logger;
uint8_t dcmotor_direction = 1;

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dcmotor4_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 ----" );
    Delay_ms( 100 );

    //  Click initialization.

    dcmotor4_cfg_setup( &cfg );
    DCMOTOR4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    Delay_ms( 100 );
    dcmotor4_init( &dcmotor4, &cfg );
    dcmotor4_pwm_start( &dcmotor4 );
}

void application_task ( )
{    
    static int8_t duty_cnt = 1;
    static int8_t duty_inc = 1;
    float duty = duty_cnt / 10.0;

    if ( dcmotor_direction == 1 )
    {
        dcmotor4_run_clockwise ( &dcmotor4 );
        log_printf( &logger, "> CLOCKWISE <\r\n" );
    }
    else
    {
        dcmotor4_run_counter_clockwise ( &dcmotor4 );
        log_printf( &logger, "> COUNTER CLOCKWISE <\r\n" );
    }
    
    dcmotor4_set_duty_cycle ( &dcmotor4, duty );
    dcmotor4_enable_motor ( &dcmotor4 );
    
    log_printf( &logger, "> Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
    Delay_ms( 500 );

    if ( 10 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = -1;
    }
    else if ( 0 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = 1;
        
        if ( dcmotor_direction == 1 )
        {
            dcmotor_direction = 0;
        }
        else
        {
            dcmotor_direction = 1;
        }
    }
    duty_cnt += duty_inc;

    dcmotor4_disable_motor ( &dcmotor4 );
}

void main ( )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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