使用脉冲信号实现精确的旋转角度和速度控制
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 12 Click基于TB67S549FTG,这是一款双相双极步进电机驱动器,设计用于控制一个双极步进电机,由于Toshiba Semiconductor内置的先进电流检测系统(ACDS)的内置功能,因此无需电阻式电流感测。 TB67S549FTG采用低导通电阻的DMOS FET,可提供最大1.5A的电流,电机输出电压额定值为40V,并集成了过流、过温和欠压锁定等保护机制以进行错误检测(LO LED指示灯)。它支持全步到1/32步的分辨率,以减少电机噪音并实现更平滑的控制,具有内置的先进动态混合衰减(ADMD)功能,有助于稳定电流波形。由于TB67S549FTG支持的步骤很多,因此可以通过更平滑的操作和更精确的控制显着减少电机噪音。它适用于各种应用,如办公自动化以及商业和工业设备。 PWM恒流模式中的电流值由MCP1501获得的参考电压设置。此外,TB67S549FTG的电流阈值点,以及MCP1501,都可以使用标记为VR的板载调
节器手动设置。除了I2C通信外,连接到mikroBUS™插座引脚的几个GPIO引脚还用于将信息转发到与PCA9555A端口扩展器相关的MCU。 PCA9555A还允许通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线器定位到适当的位置(标记为0和1)来选择其I2C从机地址的最低有效位(LSB),并将其中断功能路由到mikroBUS™插座的INT引脚。 CLK时钟信号,路由到mikroBUS™插座的PWM引脚,使每个上升沿都可以移动电机的当前步骤和电气角度,而使能引脚,标记为EN并路由到mikroBUS™插座的CS引脚,则控制输出A和B步进电机驱动通道的状态。正常的恒流控制是通过打开电机驱动器(高电平)来开始的,而通过设置电机驱动器关闭,输出变为高阻抗,因为MOSFET被设置为关闭(低电平)。此外,可以使用睡眠功能停止所有电路,从而启用节能模式。路由到mikroBUS™插座的AN引脚的简单DIR引脚允许MCU管理步进电机的方向(顺时针或逆时针),而
mikroBUS™插座的RST引脚初始化内部计数器中的电气角度以设置初始位置。通过标记为MO的板载橙色LED指示实现初始位置。此Click板™的一个特点是多功能开关,允许用户通过选择特定开关来设置适当的功能,例如1 - 睡眠模式激活;2, 3 - 电机扭矩设置;5 - 衰减控制;6, 7, 8 - 步分辨率设置。除了通过物理方式设置这些功能外,用户还可以通过I2C接口以数字方式选择它们。Stepper 12 Click支持TB67S549FTG的外部电源,可连接到标记为VM的输入端子,应在4.5V至34V的范围内,而步进电机线圈可以连接到标记为B+、B-、A-和A+的端子。此Click板™可以使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU正确使用通信线。然而,此Click板配备了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
Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电
源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地
位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
Microchip
引脚数
32
RAM (字节)
2048
你完善了我!
配件
Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。
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
软件支持
库描述
该库包含 Stepper 12 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper12_set_direction- 该函数通过设置DIR引脚的逻辑状态来设置电机方向。stepper12_drive_motor- 该函数以选定的速度驱动电机执行特定数量的步骤。stepper12_set_step_mode- 该函数设置步进模式的分辨率设置。
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 12 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Stepper 12 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 400 quarter
* steps with 2 seconds delay before changing the direction. 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 "stepper12.h"
static stepper12_t stepper12;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper12_cfg_t stepper12_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.
stepper12_cfg_setup( &stepper12_cfg );
STEPPER12_MAP_MIKROBUS( stepper12_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == stepper12_init( &stepper12, &stepper12_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( STEPPER12_ERROR == stepper12_default_cfg ( &stepper12 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
log_printf ( &logger, " Move 200 full steps clockwise \r\n\n" );
stepper12_set_step_mode ( &stepper12, STEPPER12_MODE_FULL_STEP );
stepper12_set_direction ( &stepper12, STEPPER12_DIR_CW );
stepper12_drive_motor ( &stepper12, 200, STEPPER12_SPEED_FAST );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf ( &logger, " Move 400 quarter steps counter-clockwise \r\n\n" );
stepper12_set_step_mode ( &stepper12, STEPPER12_MODE_QUARTER_STEP );
stepper12_set_direction ( &stepper12, STEPPER12_DIR_CCW );
stepper12_drive_motor ( &stepper12, 400, STEPPER12_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



































