今天拥抱刷式电机控制的力量,并在直流电机的启动序列期间自动调节电流!
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硬件概览
它是如何工作的?
DC Motor 15 Click基于德州仪器的DRV8874,这是一款集成了N沟道H桥、充电泵、电流感知和比例输出、电流调节以及保护电路的集成电机驱动器。DRV8874可从外部供电电源4.5V至37V进行操作,为各种电机和负载提供广泛范围的输出负载电流。充电泵功能通过支持N沟道MOSFET半桥和100%占空比驱动来提高效率。此Click board™还集成了电流感知、调节和反馈功能。这些特性使得DRV8874能够在没有外部感应电阻或感应电路的情况下感知输出电流,从而降低了系统成本和复杂性。这还使得设备能够在电机停滞或扭矩事件发生时限制输出电流,并通过mikroBUS™上的AN引脚(标记为IPR)提供
关于负载电流的详细反馈给MCU。DRV8874集成了一个H桥输出功率级,可以通过PMODE引脚设置在不同的控制模式下运行。这个Click board™上的PMODE引脚设置为逻辑低电平,意味着设备被锁定在PH/EN模式中。PH/EN模式允许通过两个GPIO引脚(标记为IN2和IN1,路由到mikroBUS™插座的PWM和CS引脚)控制H桥,以实现速度和方向类型的接口。它还具有睡眠模式,通过关闭大部分内部电路,实现超低静态电流吸收。路由到mikroBUS™插座的RST引脚的SLP引脚提供了超低功耗模式,以在系统不活动期间最小化电流吸收。与产品描述中提到的一样,DC Motor 15 Click使用多个GPIO引脚与MCU进行通信。
除了用于调整电机速度和旋转方向的引脚之外,这个Click board™还具有一个标记为FLT的中断引脚,路由到mikroBUS™插座的INT引脚,用于保护设备和输出负载。当出现故障时,DRV8874进入故障模式,当恢复条件得到满足时,退出故障模式,并重新进入活动模式。这个Click board™可以选择使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Clicker 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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
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 DC Motor 15 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
dcmotor15_forward
- 该函数用于使电机向前运转。dcmotor15_reverse
- 该函数用于使电机向后运转。dcmotor15_brake
- 该函数用于刹车电机。
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 DC Motor 15 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of DC Motor 15 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and makes an initial log.
*
* ## Application Task
* Drives the motor in the forward direction for 5 seconds, then pulls brake for 2 seconds,
* and after that drives it in the reverse direction for 5 seconds, and finally,
* disconnects the motor for 2 seconds. It will also calculates and displays the motor current consumption.
* Each step will be logged on the USB UART where you can track the program flow.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dcmotor15.h"
// Number of ADC conversions that will be performed for a single current measurement.
#define NUM_OF_ADC_CONVERSATIONS 1000
// Time period for forward and reverse modes in seconds.
#define RUN_PERIOD 6
// Time period for brake and stop modes in seconds.
#define IDLE_PERIOD 3
static dcmotor15_t dcmotor15; /**< DC Motor 15 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void display_current ( dcmotor15_t *ctx, uint16_t delay )
{
float current = 0;
for ( uint8_t cnt = 0; cnt < delay; cnt++ )
{
Delay_ms( 1000 );
current = dcmotor15_get_current ( &dcmotor15, NUM_OF_ADC_CONVERSATIONS );
log_printf( &logger, " Current : %.3f [A]\r\n", current );
}
log_printf( &logger, " ------------------------------\r\n" );
}
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
dcmotor15_cfg_t dcmotor15_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 );
Delay_ms( 100 );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
dcmotor15_cfg_setup( &dcmotor15_cfg );
DCMOTOR15_MAP_MIKROBUS( dcmotor15_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ADC_ERROR == dcmotor15_init( &dcmotor15, &dcmotor15_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
dcmotor15_default_cfg ( &dcmotor15 );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
log_printf( &logger, " The motor turns forward! \r\n" );
dcmotor15_forward( &dcmotor15 );
display_current ( &dcmotor15, RUN_PERIOD );
log_printf( &logger, " Pull brake! \r\n" );
dcmotor15_brake( &dcmotor15 );
display_current ( &dcmotor15, IDLE_PERIOD );
log_printf( &logger, " The motor turns in reverse! \r\n" );
dcmotor15_reverse( &dcmotor15 );
display_current ( &dcmotor15, RUN_PERIOD );
log_printf( &logger, " The motor is disconnected (High-Z)! \r\n" );
dcmotor15_stop( &dcmotor15 );
display_current ( &dcmotor15, IDLE_PERIOD );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END