在需要精确定位和运动调节的项目中控制双极步进电机。
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 23 Click 基于东芝半导体的 TB67S569FTG,这是一款 BiCD 恒流 2 相双极步进电机驱动 IC。TB67S569FTG 采用 PWM 斩波型 2 相双极驱动系统,并利用带有 MOSFET 的 BiCD 工艺作为输出功率晶体管。显著特点包括用于高效 PWM 恒流驱动的高级动态混合衰减(ADMD)功能、高耐压和电流能力,耐压高达 34V,通过 VM 端子外部供电,范围为 10 至 34V,每相支持最大工作电流为 1.8A(绝对最大额定值为 2A)。它还集成了安全机制,如过温检测(TSD)、过流检测(ISD)和低电压检测(UVLO)。此 Click 板™ 是各种应用中小型步进电机的完美解决方案,例如消费电子和工业设备。在 PWM 恒流模式下的电流值由高精度电压调节器 MCP1501 获得的参考电压设置。此外,TB67S569FTG 的电流阈值点与 MCP1501 一起,可以通过板载标记为 VR 的微调器手动设置。Stepper 23 Click 的控制通过 mikroBUS™ 插座上的特定引脚进行管理:CLK 时钟信号(路由到默认的 PWM 位置)在每个上升沿推进电机的当前步进和电气角度。
启用引脚(EN 引脚)控制输出 A 和 B 步进电机驱动通道的激活状态。此外,DIR 引脚确定步进电机的旋转方向,高逻辑电平表示正向旋转,低逻辑电平表示反向旋转。由于 mikroBUS™ 上的控制引脚数量有限,Stepper 23 Click 还集成了 PCA9555A 端口扩展器。这个端口扩展器通过 I2C 接口提供对 TB67S569FTG 及其功能的额外控制。通过这个端口扩展器启用的关键功能之一是衰减模式。可选择的混合衰减功能允许在混合、慢、快和 ADMD(东芝的高级动态混合衰减技术)四种衰减模式之间切换。这种优化增强了步进电机的性能和效率。此外,扭矩模式引脚通过调整两个 TRQ 引脚的逻辑电平设置电机的扭矩。可以在不改变电流调节器的参考电压水平的情况下,将扭矩设置为 100%、75%、50% 或 25%。RST 引脚将内部计数器中的电气角度重置为初始位置。MO 引脚则指示初始电气角度位置的实现。除了这些功能外,端口扩展器还控制 DMODE 引脚,将步进分辨率设置为全步、半步、四分之一步、八分之一步、十六分之一步或三十二分之一步。睡眠模式功能
允许在省电模式(典型耗电量仅为 0.03uA)和正常操作模式之间切换。通过设置睡眠模式然后返回到正常操作模式,可以从过热或过流检测电路操作引起的强制关闭状态恢复。这些功能也可以通过多功能开关手动控制,选择特定的开关位置(1 为睡眠模式;2、3、4 为步进分辨率设置)允许轻松高效地管理板的操作。板上还包括两个 LED 状态指示灯:用于过温条件的 TSD 橙色 LED 和用于过流条件的 ISD 红色 LED。PCA9538A 允许通过将标记为 ADDR SEL 的 SMD 跳线定位在标记为 0 和 1 的适当位置来选择其 I2C 从属地址的最低有效位(LSB),并将其中断功能路由到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚。此 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配有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
17HD40005-22B 步进电机是一款双相混合电机,具有高扭矩、高速度和低噪音性能。它配有一根 1 米长的电线,连接端有可选端口,并带有热缩管以防止缠绕。电机的 D 形轴长为 22mm。该电机采用斩波波恒流驱动,具有双相 4 线激励模式,可实现正反转。电源顺序按照 AB-BC-CD-DA 顺序排列,从轴端看为顺时针方向。其额定电流为 1.3A DC,额定电压为 2.4V,步进角为 1.8°,绝缘等级为 B。此步进电机非常适用于需要精确运动控制和可靠性的应用。

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 23 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper23_set_direction
- 此功能通过设置 DIR 引脚的逻辑状态来设置电机方向。stepper23_set_step_mode
- 此功能设置步进模式分辨率设置。stepper23_drive_motor
- 此功能以选定的速度驱动电机完成特定数量的步数。
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 23 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Stepper 23 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-clockiwse for 200 half
* steps and 400 quarter steps with a 1 second 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 "stepper23.h"
static stepper23_t stepper23;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper23_cfg_t stepper23_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.
stepper23_cfg_setup( &stepper23_cfg );
STEPPER23_MAP_MIKROBUS( stepper23_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == stepper23_init( &stepper23, &stepper23_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( STEPPER23_ERROR == stepper23_default_cfg ( &stepper23 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
log_printf ( &logger, " Move 200 full steps clockwise, speed: slow\r\n\n" );
stepper23_set_direction ( &stepper23, STEPPER23_DIR_CW );
stepper23_set_step_mode ( &stepper23, STEPPER23_MODE_FULL_STEP );
stepper23_drive_motor ( &stepper23, 200, STEPPER23_SPEED_SLOW );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf ( &logger, " Move 200 half steps counter-clockwise, speed: medium\r\n\n" );
stepper23_set_direction ( &stepper23, STEPPER23_DIR_CCW );
stepper23_set_step_mode ( &stepper23, STEPPER23_MODE_HALF_STEP_TYPE_A );
stepper23_drive_motor ( &stepper23, 200, STEPPER23_SPEED_MEDIUM );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf ( &logger, " Move 400 quarter steps counter-clockwise, speed: fast\r\n\n" );
stepper23_set_direction ( &stepper23, STEPPER23_DIR_CCW );
stepper23_set_step_mode ( &stepper23, STEPPER23_MODE_QUARTER_STEP );
stepper23_drive_motor ( &stepper23, 400, STEPPER23_SPEED_FAST );
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