体验无刷电机控制的多功能性,提供四种动态操作模式:前进、后退、短刹车和完全停止!
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硬件概览
它是如何工作的?
DC MOTOR 14 Click基于Toshiba Semiconductor的TB67H450AFNG,这是一款PWM斩波型有刷直流电机驱动器。这款IC使用专有的BiCD制造工艺,使其能够通过宽范围的电源电压供电,从4.5V到44V。由于MOSFET的非常低的导通电阻,它可以向连接的负载提供高达3.5A的电流。然而,许多外部参数会影响最大电压和电流规格,尤其是当连接的负载复杂时,例如直流电机。在使用TB67H450AFNG时,应将电压施加到VM和VREF引脚。VM电源电压的绝对最大额定值为50V(非活动状态),使用范围为4.5V至44V。VREF电源电压的绝对最大额定值为5V,使用范围为0V至4V。由于TB67H450AFNG集成了欠压锁定(UVLO),因此不需要输入电源和关机特性时的特殊程序。然而,在输入电源(VM)和关机(瞬态区域)不稳定状态下,建议将电机操作设置为OFF。在电源稳定后,应通过切换输入信号来操作电机。电机输出电流的绝对最大额定值为3.5A,其工作范围为3A或更低。实际使用的最大电流取决于使用条件(环境温度、板的布
线图案、散热路径和激励设计)。在操作环境下计算热量并评估板后,配置最合适的电流值。当在VM电压未供电的条件下输入逻辑信号时,不会产生由输入信号产生的电动势。可以通过向IN1和IN2引脚输入PWM信号并使用PWM控制操作它们来控制电机的速度。当IN1和IN2引脚都设置为低电平1毫秒(典型值)或更长时间时,操作模式进入待机模式。当IN1或IN2设置为高电平时,模式从待机模式返回并进入操作模式。当恒定电流功能被禁用时,RS引脚应连接到GND,且应在VREF引脚施加1至5V电压。从待机释放到返回时间最多需要30微秒。从待机释放后30微秒(最大值),OUT1和OUT2输出开始工作。在此产品中,电流检测电阻在RS和GND之间设置恒定电流阈值和VREF输入电压。当恒定电流功能被禁用时,RS引脚应连接到GND,且应在VREF引脚施加1至5V电压。在正转和反转的情况下,当输出电流达到阈值时,恒定电流控制在混合衰减模式下执行。在恒定电流控制的情况下,关断时间(toff)固定为25微秒(典型值)以确定电流脉冲的脉宽
(电流脉动流)。混合衰减模式的百分比如下;快速模式:50%到慢速模式:50%。如果在快速模式下检测到零输出电流,输出为高阻抗。当IC的结温达到指定值时,内部检测电路(TSD)操作以关闭输出模块。它有一个死区时间,以防止由于切换等引起的IC误操作。由于温度具有滞后范围,当结温降到返回温度时,操作自动恢复到正常操作。TSD在设备过热时触发。确保不要积极使用TSD功能。当IC检测到过电流时,内部电路关闭输出模块。它有一个死区时间,以避免由外部噪声触发的ISD误检测。当施加到VM引脚的电压降至3.8V(典型值)或更低时,欠压检测电路工作。所有输出功率晶体管关闭。当施加到VM引脚的电压上升至4.0V(典型值)或更高时,UVLO操作解除。尽管TB67H450AFNG IC需要外部电源单元,但该Click板™只能与5V MCU一起使用。安装在Click上的电流检测电阻(R2)为0.51欧姆,设定范围为0至1.5A。如果需要1.5至3A的范围,可以将其替换为0.22欧姆电阻。
功能概述
开发板
Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO®
Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,支持ST-LINK USB VBUS或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用
连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
192
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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 14 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
dcmotor14_forward
- 此功能用于驱动电机前进。dcmotor14_reverse
- 此功能用于驱动电机后退。dcmotor14_brake
- 此功能用于刹车电机。
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
* \brief DC MOTOR 14 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of DC Motor 14 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. Each step will be logged on the USB UART where
* you can track the program flow.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dcmotor14.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static dcmotor14_t dcmotor14;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
dcmotor14_cfg_t cfg;
/**
* 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.
dcmotor14_cfg_setup( &cfg );
DCMOTOR14_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
dcmotor14_init( &dcmotor14, &cfg );
}
void application_task ( void )
{
log_printf( &logger, "The motor turns forward! \r\n" );
dcmotor14_forward( &dcmotor14 );
Delay_ms( 5000 );
log_printf( &logger, "Pull brake! \r\n" );
dcmotor14_brake( &dcmotor14 );
Delay_ms( 2000 );
log_printf( &logger, "The motor turns in reverse! \r\n" );
dcmotor14_reverse( &dcmotor14 );
Delay_ms( 5000 );
log_printf( &logger, "The motor is disconnected (High-Z)! \r\n" );
dcmotor14_stop( &dcmotor14 );
Delay_ms( 2000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END