步进电机驱动器设计用于高效控制,具有PWM电流控制功能,并能够选择高达256个微步,以实现平滑的电机运行。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
STSPIN220 Click基于STMicroelectronics的低压步进电机驱动器STSPIN220。该单片IC集成了电源MOSFET和逻辑电路,简化了连接的双极步进电机的控制和可靠运行。该IC具有支持高达256微步的微步进序列器,能够实现非常平滑和静音的运动。步进序列器还控制VREF电压,在微步进期间使线圈中的电流达到最佳。在全步模式下,通过线圈的最大电流由VREF控制。随着序列器通过微步进传播,VREF按循环模式进一步降低,确保每一步的最大功率效率。STSPIN220针对低电压和电池供电的应用,具有零功耗状态等优化功能,以保证降低功耗。它具有两个PWM电流控制器,每个H桥具有固定的OFF时间,在此期间进行电流衰减序列。这有效地限制了通过连接电机相的最大电流。此Click板™上的OFF(衰减)时间约为40µs。它还分为慢衰减和快衰减部分。慢衰减部分持续总OFF时间的5/8,而快衰减部分持续总OFF时间的3/8。PWM电流控制器比较两个检测电阻(VSENS1和VSENS2)上的电压和VREF电压,可以通过电位器进行调整。当VSENS超
过VREF电压时,会触发电流限制,OFF定时器开始计时。STSPIN220包含两个独立的H桥,每个H桥控制双极步进电机的一个相位。电机可以通过使用以下引脚进行控制:DIR/MODE4、STCK/MODE3、RST、EN和FAULT。DIR/MODE4引脚确定旋转方向。如果设置为高逻辑电平,内部微步进计数器将在通过STCK/MODE 3引脚的每个脉冲时增加其值。此引脚上的低逻辑电平将导致微步进序列器减少其计数器。DIR/MODE 4引脚也路由到mikroBUS™引脚AN(标记为DIR)和板上的DIP开关,标记为SW4。DIP开关用于其辅助功能,辅助功能是步进尺寸选择,与Click板™上的另外三个DIP开关(SW1到SW4)一起。除了mikroBUS™上的PWM引脚,它还路由到SW3 DIP开关并用于选择步进尺寸。Click板™上的SW1和SW2开关也用于确定步进尺寸。所有SW DIP开关在上电或设备重置后锁存。SW1和SW2开关具有覆盖功能:如果两者都设置为低逻辑电平,它们可以立即将步进模式设置为全步。这在需要快速移动时(例如打印机的归位位置)非常有用。有关微
步进模式选择的更多信息,请参阅STSPIN220 IC的数据手册。STSPIN220的STBY/RESET(RST)引脚用于将两个桥输出设置为高阻模式,断开电源与H桥的连接。此引脚允许较低的平均功耗,因为无法从电源到电机流动电流。此引脚路由到mikroBUS™的RST引脚。EN/FAULT(EN)引脚具有双重功能:当设置为高逻辑电平时,它作为芯片使能,允许设备运行。如果IC出现故障条件,它将被断言为低逻辑电平,作为中断引脚。在外部电容器和电阻值定义的超时时间后,将进行重新启动尝试。此引脚路由到mikroBUS™的CS和INT引脚,允许主机MCU使用这两个功能。这些引脚在Click板™上分别标记为EN和FLT。电机电源可以连接到标记为VIN的输入端子,电压范围应在1.8V至10V之间。步进电机线圈可以连接到A1、B2、B1和A2端子。Click板™需要外部电源供电以使电机工作。此外,它还需要来自mikroBUS™轨的3.3V电压。
功能概述
开发板
PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无
缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由
MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
Microchip
引脚数
48
RAM (字节)
8196
你完善了我!
配件
Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。
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 STSPIN220 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stspin220_set_direction
- 此函数通过设置DIR引脚的逻辑状态来设置电机方向。stspin220_drive_motor
- 此函数以选定的速度驱动电机指定步数。stspin220_reset_device
- 此函数通过切换RST引脚来重置设备。
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 STSPIN220 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the STSPIN220 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 steps and then counter-clockwise with a 2 seconds
* delay 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 "stspin220.h"
static stspin220_t stspin220; /**< STSPIN220 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stspin220_cfg_t stspin220_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.
stspin220_cfg_setup( &stspin220_cfg );
STSPIN220_MAP_MIKROBUS( stspin220_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == stspin220_init( &stspin220, &stspin220_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
stspin220_default_cfg ( &stspin220 );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
log_printf ( &logger, " Move 200 steps clockwise, speed: slow\r\n\n" );
stspin220_set_direction ( &stspin220, STSPIN220_DIR_CW );
stspin220_drive_motor ( &stspin220, 200, STSPIN220_SPEED_SLOW );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf ( &logger, " Move 200 steps counter-clockwise, speed: fast\r\n\n" );
stspin220_set_direction ( &stspin220, STSPIN220_DIR_CCW );
stspin220_drive_motor ( &stspin220, 200, STSPIN220_SPEED_FAST );
Delay_ms ( 1000 );
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