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30 分钟

使用MP6515和TM4C129ENCPDT创建完整的直流电机驱动解决方案

轻松提升电机性能

H-Bridge 5 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 26, 2024

点击板

H-Bridge 5 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCPDT

体验我们最先进的解决方案,驱动电磁阀或直流有刷电机,带来卓越的控制和强大动力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

H-Bridge 5 Click 基于 Monolithic Power Systems (MPS) 的 MP6515,这是一款 H 桥电机驱动器。该 Click board™ 可从高达 30V 的供电电压运行,并提供高达 1.5A 的电机电流。其主要应用包括驱动电磁阀和直流有刷电机。其内部安全功能包括过流保护、输入过压保护、欠压锁定 (UVLO) 和热关断。MP6515 集成了四个 N 沟道功率 MOSFET,峰值电流能力为 2.8A。它被设计用于驱动直流有刷电机、电磁阀或其他负载。关于电流感应,两个低侧 MOSFET 中流动的电流通过内部电流感应电路进行感应。与输出

电流成正比的电压被施加在 VISEN 上。当其中一个低侧 MOSFET 打开时,包括在慢衰减(制动)模式下,电流被感应。施加在 VISEN 上的负载电流应保持在 2mA 以下,电容不应超过 500pF。H-Bridge 5 Click 还包含 PCA9538A,这是来自 NXP 的低电压 8 位通用输入/输出 (GPIO) 扩展器,带有中断和复位功能,适用于 I2C 总线/SMBus 应用。当需要额外的 I/O 时,NXP I/O 扩展器提供了一个简单的解决方案,同时将互连降至最低。扩展器提供 MP6515 和 MCU 之间的通信,MCU 通过 I2C 通信控制扩展

器,并为 I/O 引脚设置输出逻辑电平。通过 I2C 总线使用写和读命令在主设备和 PCA9538A 之间交换数据。两条通信线是串行数据线 (SDA) 和串行时钟线 (SCL)。当连接到设备的输出阶段时,两条线都必须通过上拉电阻连接到正电源。只有在总线不忙时才能启动数据传输。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线。然而,该 Click board™ 配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

H-Bridge 5 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

128

RAM (字节)

262144

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,其中齿轮的添加导致电机速度降低,同时增加了扭矩输出。该齿轮电机采用齿轮箱,是低扭矩和低速要求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 520RPM,最大效率时速度为 430RPM,电流为 60mA,扭矩为 50g.cm。额定工作电压范围为 3-6V,支持顺时针/逆时针旋转方向,这款电机是机器人、医疗设备、电动门锁等众多应用中替代有刷直流电机的绝佳解决方案。

H-Bridge 5 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Voltage Output
PD0
AN
Reset
PK3
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PQ4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

H-Bridge 5 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

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

此库包含 H-Bridge 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • hbridge5_set_port - 该功能设置端口。

  • hbridge5_reverse - 使电机反转。

  • hbridge5_forward - 使电机前进。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief HBridge5 Click example
 * 
 * # Description
 * This application controls DC motors and inductive loads.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes I2C driver, configures all ports as output and writes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example demonstrates the use of H-Bridge 5 Click board, by running dc motor forward, 
 * then stoping and then running it in reverse and stoping again.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hbridge5.h"

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

static hbridge5_t hbridge5;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hbridge5_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 ----" );

    //  Click initialization.

    hbridge5_cfg_setup( &cfg );
    HBRIDGE5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hbridge5_init( &hbridge5, &cfg );
    hbridge5_default_cfg( &hbridge5 );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, "Mode - FORWARD\r\n" );
    hbridge5_forward( &hbridge5 );
    Delay_ms( 3000 );
    
    log_printf( &logger, "Mode - SLEEP\r\n" );
    hbridge5_sleep( &hbridge5, HBRIDGE5_DISABLE_ALL_OUTPUT_PORT );
    Delay_ms( 3000 );
    
    log_printf( &logger, "Mode - REVERSE\r\n" );
    hbridge5_reverse( &hbridge5 );
    Delay_ms( 3000 );
    
    log_printf( &logger, "Mode - SLEEP\r\n" );
    hbridge5_sleep( &hbridge5, HBRIDGE5_DISABLE_ALL_OUTPUT_PORT );
    Delay_ms( 3000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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