我们的一体化电机驱动解决方案将彻底改变自动化行业,使双极步进电机的控制变得前所未有的简单。
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 16 Click 基于NCV70517,这是一款用于双极步进电机的集成电机驱动解决方案,带有集成电流感应和电流调节功能,由ON Semiconductor提供。两个H桥集成在内,以PWM电流控制环路驱动双极步进电机,并为每个H桥实现片上电流感应。它提供完整的输出保护、过流保护、热警告和关断,以及专有的PWM算法,用于可靠的电流控制,允许自动选择快速和慢速衰减。NCV70517通过标准SPI串行接口与MCU通信,最大频率为10MHz。可以通过SPI寄存
器的位选择五种可能的步进模式之一。上电或硬重置后,线圈电流转换器将连续步骤转换为相应电流,默认设置为1/16微步模式,位置为‘8’。除了微步模式外,还实现了全步模式,只激活一个线圈。旋转方向由输入引脚DIR选择,该引脚连接到mikroBUS™插座的RST引脚及其极性位DIRP,通过SPI命令而不是专用输入引脚改变旋转方向。此外,根据连接到mikroBUS™插座PWM引脚的NXT输入引脚上的时钟信号,它还采取下一个微步,如果检测到电气错误、欠压或高
结温,则在连接到mikroBUS™插座INT引脚的ERR引脚上提供错误消息。该Click板™支持外部电源供电,电机电源可以连接到标有VEXT的输入端子,电压范围应在6V至29V之间,而步进电机线圈可以连接到标有XP、XN、YP和YN的端子。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,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。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
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 Stepper 16 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper16_hard_reset
- 重置设备stepper16_set_step_resolution
- 设置步进分辨率stepper16_move_motor_angle
- 按角度值移动电机
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 Stepper16 Click example
*
* # Description
* This example showcases the device's ability to control the motor.
* It initializes the device for control and moves the motor in two
* directions in a variety of speeds and step resolutions for 360 degrees.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes UART and SPI communication modules, and additional
* pins for motor control, resets device, set's default configuration,
* and reads its ID and sets
*
* ## Application Task
* First it move motor clockwise for 360 degrees in medium speed and
* full step resolution. Then changes direction and moves motor for
* 180 degrees in slow speed and quarter step, and additional 180 degrees
* in fast speed and 1/16 step resolution.
*
* @note
* Device is powered by externam VM so for communication to work Click
* board should be connected on power supply from 6V to 29V. At the start of
* application user should reset device and read it's Status register 1 to clear it.
* After that it can communicate with device and control it noramaly.
*
* @author Luka Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepper16.h"
static stepper16_t stepper16;
static log_t logger;
/**
* @brief Check error
* @details Checks if one of error flags in context
* object is set and logs flag error.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #stepper18_t object definition for detailed explanation.
* @return Nothing.
*/
static void check_error ( stepper16_t *ctx );
void application_init ( void )
{
uint16_t read_data = 0;
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper16_cfg_t stepper16_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.
stepper16_cfg_setup( &stepper16_cfg );
STEPPER16_MAP_MIKROBUS( stepper16_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = stepper16_init( &stepper16, &stepper16_cfg );
if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
if ( STEPPER16_ERROR == stepper16_default_cfg ( &stepper16 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
stepper16_generic_read( &stepper16, STEPPER16_REG_SR4, &read_data );
log_info( &logger, "DEV ID: %d ", ( read_data >> 3 ) );
log_info( &logger, "REV ID: %d ", ( read_data & 3 ) );
log_info( &logger, " Application Task " );
stepper16_set_dir( &stepper16, 0 );
}
void application_task ( void )
{
static uint8_t direction = 0;
log_printf( &logger, "> Move 360deg in CW direction.\r\n" );
stepper16_set_step_resolution( &stepper16, STEPPER16_STEP_RES_FULL );
check_error( &stepper16 );
stepper16_move_motor_angle( &stepper16, 360, STEPPER16_SPEED_MEDIUM );
direction = !direction;
stepper16_set_dir( &stepper16, direction );
Delay_ms ( 500 );
log_printf( &logger, "> Move 180deg in CCW direction.\r\n" );
stepper16_set_step_resolution( &stepper16, STEPPER16_STEP_RES_QUARTER );
check_error( &stepper16 );
stepper16_move_motor_angle( &stepper16, 180, STEPPER16_SPEED_SLOW );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, "> Move 180deg in CCW direcion.\r\n" );
stepper16_set_step_resolution( &stepper16, STEPPER16_STEP_RES_1div16 );
check_error( &stepper16 );
stepper16_move_motor_angle( &stepper16, 180, STEPPER16_SPEED_FAST );
direction = !direction;
stepper16_set_dir( &stepper16, direction );
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;
}
static void check_error ( stepper16_t *ctx )
{
if ( ctx->spierr )
log_error( &logger, "SPI" );
if ( ctx->uv )
log_error( &logger, "Under voltage detection." );
if ( ctx->eldef )
log_error( &logger, "Eletrical defect." );
if ( ctx->tsd )
log_error( &logger, "Thermal shutdown." );
if ( ctx->tw )
log_error( &logger, "Thermal warning." );
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:步进电机