初学者
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通过DRV8823和MK64FN1M0VDC12确保您的直流电机应用的最佳性能

通过我们的H桥解决方案,体验前所未有的直流电机控制,这是一种创新的动力

H-Bridge 12 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 27, 2024

点击板

H-Bridge 12 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

通过我们的创新H桥解决方案将您的电机变成运动奇迹。释放配置在全桥布局中的N沟道功率MOSFET的潜力,提供强大且精确的动力协奏曲,将您的电机控制体验提升到前所未有的高度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

H-Bridge 12 Click基于德州仪器(Texas Instruments)的DRV8823,这是一个四桥串行接口电机驱动器。内部包含四个NMOS H桥、一个微步索引器和各种故障保护功能。该电机驱动器完全保护过流、过温、欠压,并采用热增强封装。它可以控制在8V至32V电压范围内运行的电机,每绕组电流高达1.5A。为了实现这一点,它使用内部充电泵来驱动门极。通过串行接口设置的八个电流级别允许对双极步进电机进行微步控制。H-Bridge 12 Click使用简单

的3线SPI串行接口与主机MCU通信。此外,该Click板™还使用了mikroBUS™插座的一些其他引脚,例如用于设备复位的RST引脚。电机驱动器的输出可以通过STB引脚的低电平逻辑状态关闭,同时重置串行接口。另一个方便的功能是睡眠模式,可以通过mikroBUS™插座的SLP引脚上的低电平激活。板上有两个精密电位器,标记为VREFA和VREFC。VREFA提供设置A和B桥电流触发阈值的参考电压,而VREFC提供设置C和D桥电流触发阈值的参考电

压。H-Bridge 12 Click带有螺钉端子,用于连接外部电机电源,标记为地和VM。电机可以连接到适当标记为每个电机输出通道的8个端子。该电机驱动器支持有刷直流电机、无刷直流电机和步进电机。该Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平,从而使3.3V和5V的MCU都能够正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了包含易于使用的功能库和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

H-Bridge 12 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

DC齿轮电机 - 430RPM(3-6V)是一款集电机和齿轮箱于一体的组合,通过增加齿轮减少电机速度,同时增加扭矩输出。该齿轮电机具有正齿轮箱,是适用于低扭矩和低速需求应用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,在这种情况下,空载速度为520RPM,最高效率时速度为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,这种电机是许多最初由有刷直流电机执行的功能的理想解决方案,广泛应用于机器人、医疗设备、电动门锁等领域。

H-Bridge 12 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Serial Data Strobe
PB2
AN
Reset
PB11
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Sleep Mode
PA10
PWM
NC
NC
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

H-Bridge 12 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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

该库包含 H-Bridge 12 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • hbridge12_write_config - H-Bridge 12 写入设置功能。

  • hbridge12_set_current_scale - H-Bridge 12 设置电流比例功能。

  • hbridge12_turn_clockwise - H-Bridge 12 顺时针转动电机功能。

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 H-Bridge 12 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the H-Bridge 12 click board by
 * driving the motor connected to OUT A and OUT B, in both directions with braking and freewheeling. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Driving motor in both directions for 5 seconds with a motor braking and freewheeling in between.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hbridge12.h"

static hbridge12_t hbridge12;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    hbridge12_cfg_t hbridge12_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.
    hbridge12_cfg_setup( &hbridge12_cfg );
    HBRIDGE12_MAP_MIKROBUS( hbridge12_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == hbridge12_init( &hbridge12, &hbridge12_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( HBRIDGE12_ERROR == hbridge12_default_cfg ( &hbridge12 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, " Turning motor counterclockwise \r\n" );
    hbridge12_turn_counterclockwise( &hbridge12, HBRIDGE12_AB_BRIDGE_SEL );
    Delay_ms( 5000 );
    
    log_printf( &logger, " Turning motor brake on \r\n" );
    hbridge12_turn_brake_on( &hbridge12, HBRIDGE12_AB_BRIDGE_SEL );
    Delay_ms( 5000 );
    
    log_printf( &logger, " Turning motor clockwise \r\n" );
    hbridge12_turn_clockwise( &hbridge12, HBRIDGE12_AB_BRIDGE_SEL );
    Delay_ms( 5000 );
    
    log_printf( &logger, " Motor freewheeling \r\n" );
    hbridge12_freewheeling_on( &hbridge12, HBRIDGE12_AB_BRIDGE_SEL );
    Delay_ms( 5000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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