终极直流电机驱动解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
DC Motor 12 Click基于东芝半导体的TB9054FTG,是一款双通道H桥刷式直流电机驱动器。TB9054FTG允许使用两个电机,每个通道的电流额定为5A,或者在并行工作模式下驱动一个10A通道。其额定工作电压范围为4.5V至28V,电机可以通过SPI串行接口或未连接的头部PWM信号直接控制。低导通阻抗的PWM控制使得电机驱动输出非常高效,确保了高竞争性汽车应用的可靠运行。除了SPI通信,还有几个GPIO引脚连接到mikroBUS™插座引脚,用于控制与PCA9538A I2C可配置端口扩展器相关的TB9054FTG,例如睡眠模式引脚和DC电机通道电流监视引脚(SLP和CM),分别路由到mikroBUS™插座的RST和AN引脚上。PCA9538A还允许通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线器定位到标记为0和1的适当位置
来选择其I2C从设备地址的最低有效位(LSB),并将其中断功能路由到mikroBUS™插座的INT引脚上。如前所述,这个Click board™支持双或单直流电机配置。板上标有SW1-SW4的对应开关用于选择电机控制和操作模式。前两个代表电机控制选择的开关 - 更准确地说,是通过PWM信号或通过SPI接口进行控制的选择 - 而后两个代表电机操作模式的选择。有四种可能的模式,即Small模式(两个独立通道)、Large模式(两个通道连接并支持一个直流电机)、Half模式和Prohibited模式,其中通道完全禁用。控制和PWM信号也可以通过板上的J1头部外部引出。在这种情况下,PWM1和PWM2引脚指定电机1的正转、反转或制动模式,PWM3和PWM4引脚指定电机2的这些模式。使能EN引脚选择电机的驱动或停止模
式。可以在附带的数据表中找到广泛的控制和模式选择配置选项。这个Click board™还有额外的LED用于异常指示。如果检测到诸如过温或过流/欠压等状态,则由与中断引脚相关联的红色LED标记为DIAG1和DIAG2指示此类异常。DC Motor 12支持TB9054FTG的外部供电,可以连接到标记为VM的输入端子,应在4.5V至28V的范围内,而DC电机线圈可以连接到标记为OUT1至OUT4的端子上。这个Click board™可以通过VCC SEL跳线器选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,既可以使用3.3V也可以使用5V逻辑电平的MCU都可以正确使用通信线路。然而,该Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可供进一步开发时参考使用。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
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!”
原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
该库包含 DC Motor 12 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
dcmotor12_get_motor_current
- DC电机12获取电机电流功能。dcmotor12_set_ch1_operation_mode
- DC电机12设置ch1操作模式功能。dcmotor12_set_cm_sel_pin
- DC电机12设置cm sel引脚功能。
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* @file main.c
* @brief DC Motor 12 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of DC Motor 12 click board by controlling the speed
* of DC motor over PWM duty cycle as well as displaying the motor current consumption.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Changes the operation mode and motor speed by setting the PWM duty cycle and then calculates
* the motor current consumption for that speed. All data is being logged on the USB UART
* where you can track changes.
*
* @note
* The click board swiches should be set as follows: SW 1-2-3-4 : H-H-L-L
* This sets the click board as a SPI controlled single-channel device so
* the motor should be connected to OUT1/2 and OUT3/4.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dcmotor12.h"
static dcmotor12_t dcmotor12;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
dcmotor12_cfg_t dcmotor12_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.
dcmotor12_cfg_setup( &dcmotor12_cfg );
DCMOTOR12_MAP_MIKROBUS( dcmotor12_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( DCMOTOR12_OK != dcmotor12_init( &dcmotor12, &dcmotor12_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( DCMOTOR12_OK != dcmotor12_default_cfg ( &dcmotor12 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_operation_mode ( &dcmotor12, DCMOTOR12_MODE_OUTPUT_OFF ) )
{
log_printf ( &logger, " MODE: OFF\r\n" );
Delay_ms ( 3000 );
}
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_operation_mode ( &dcmotor12, DCMOTOR12_MODE_FORWARD ) )
{
dcmotor12_set_cm_sel_pin ( &dcmotor12, DCMOTOR12_PIN_LOW_LEVEL );
for ( uint16_t duty = 0; duty <= DCMOTOR12_CONFIG56_DUTY_PERIOD_MAX; duty += 100 )
{
float current;
log_printf ( &logger, " MODE: FORWARD\r\n" );
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_duty_period ( &dcmotor12, duty ) )
{
log_printf ( &logger, " Duty: %u\r\n", duty );
}
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_get_motor_current ( &dcmotor12, ¤t ) )
{
log_printf ( &logger, " Current: %.3f A\r\n\n", current );
}
Delay_ms ( 500 );
}
}
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_operation_mode ( &dcmotor12, DCMOTOR12_MODE_BRAKE ) )
{
log_printf ( &logger, " MODE: BRAKE\r\n" );
Delay_ms ( 3000 );
}
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_operation_mode ( &dcmotor12, DCMOTOR12_MODE_REVERSE ) )
{
dcmotor12_set_cm_sel_pin ( &dcmotor12, DCMOTOR12_PIN_HIGH_LEVEL );
for ( uint16_t duty = 0; duty <= DCMOTOR12_CONFIG56_DUTY_PERIOD_MAX; duty += 100 )
{
float current;
log_printf ( &logger, " MODE: REVERSE\r\n" );
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_set_ch1_duty_period ( &dcmotor12, duty ) )
{
log_printf ( &logger, " Duty: %u\r\n", duty );
}
if ( DCMOTOR12_OK == dcmotor12_get_motor_current ( &dcmotor12, ¤t ) )
{
log_printf ( &logger, " Current: %.3f A\r\n\n", current );
}
Delay_ms ( 500 );
}
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END