使用紧凑的设计和可靠的性能,我们的集成电机驱动解决方案让管理双极步进电机变得轻松。
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硬件概览
它是如何工作的?
Stepper 11 Click基于Toshiba Semiconductor的汽车应用专用恒流2相步进电机驱动器TB9120AFTG。TB9120AFTG采用低导通电阻DMOS场效应晶体管,最大输出电流可达2A。内置的混合衰减模式有助于稳定电流波形。还集成了多种保护机制,如过流和过温检测、热关断和堵转检测。由于其支持的许多微步进,可以大大减少电机噪音,实现更平稳的运行和更精确的控制。适用于使用步进电机的广泛汽车应用,支持操作温度范围为-40°C至125°C。电流值由MCP1804获取的参考电压设置。TB9120AFTG的VREF引脚的电流阈值点,与MCP1804一起,可以通过标记为VR1的板载调节器手动设置。除了I2C通信外,还使用与mikroBUS™插座引脚连接的几个GPIO引脚将信息转发到与最大频率为400kHz的PCA9538A端口扩展器相关的MCU。
PCA9538A还允许通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线器位置设置为标记为0和1的适当位置来选择其I2C从机地址的最低有效位(LSB)。使能引脚,标记为EN并路由到mikroBUS™插座的CS引脚,可以优化功耗,并用于开关机目的。在这种状态下,所有电路,包括接口引脚,都处于不活动状态,TB9120AFTG以最低功耗形式运行。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)。与此同时,标记为SW1-SW3的板载开关使用户可以设置激励模式、步进电机步距分辨率,而SW4-SW5设置扭矩和旋转力。除了这些特点外,此Click板还使用路由到mikroBUS™插座的PWM引脚的CLK步进时钟引脚进行PWM恒流控制,以在混合衰减模式下提供稳定的输出波形。mikroBUS™插座的RST引脚初始化内部计数器中的电角度,以设
置初始位置。通过标记为MO的板载蓝色LED指示达到初始位置。此Click板还有两个额外的LED用于异常指示。如果检测到诸如电机负载开路、过温或过流等状态,则由标记为DIAG的红色LED指示此类异常,而标记为SD的橙色LED指示检测到了停转(步进失效)情况。可以通过标记为VR2的板载调节器手动设置电机停转检测阈值。Stepper 11 Click支持为TB9120AFTG提供外部电源,该电源可连接到标记为VM的输入端子,应在7V至18V的范围内,而步进电机线圈可连接到标记为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逻辑电压级别运行。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,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
Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成
ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源
指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
32
RAM (字节)
4096
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。
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 11 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
stepper11_set_step_resolution
- 设置步进分辨率。stepper11_move_motor_angle
- 以角度值移动电机。stepper11_move_motor_step
- 以步数值移动电机。
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 Stepper11 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 resolutions for 360 degrees.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization of communication modules(I2C, UART) and additional pins
* for control of device. Then sets default configuration that enables
* device for motor control.
*
* ## Application Task
* Firstly it rotates motor in CW direction for 360 degrees in FULL step
* resolution. Then changes direction in CCW and rotates backwards 360 degrees
* in 2 different step resolutions (Quarter and 1/16) in 180 degrees each.
*
* @author Luka Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepper11.h"
static stepper11_t stepper11;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
stepper11_cfg_t stepper11_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.
stepper11_cfg_setup( &stepper11_cfg );
STEPPER11_MAP_MIKROBUS( stepper11_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = stepper11_init( &stepper11, &stepper11_cfg );
if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
stepper11_default_cfg ( &stepper11 );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
stepper11_set_step_resolution( &stepper11, STEPPER11_RESOLUTION_FULL );
stepper11_set_direction( &stepper11, 1 );
log_info( &logger, " Rotate motor CW for 360 degrees in full step" );
stepper11_move_motor_angle( &stepper11, 360, STEPPER11_SPEED_FAST );
Delay_ms ( 1000 );
stepper11_set_direction( &stepper11, 0 );
stepper11_set_step_resolution( &stepper11, STEPPER11_RESOLUTION_QUARTER );
log_info( &logger, " Rotate motor CCW for 180 degrees in half step" );
stepper11_move_motor_angle( &stepper11, 180, STEPPER11_SPEED_FAST );
Delay_ms ( 1000 );
stepper11_set_step_resolution( &stepper11, STEPPER11_RESOLUTION_1div16 );
log_info( &logger, " Rotate motor CCW for 180 degrees in 1/8 step" );
stepper11_move_motor_angle( &stepper11, 180, STEPPER11_SPEED_FAST );
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