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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

閱讀:1737        發(fā)布時間:2020-9-9

1 A4988步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器簡介

方便使用,是我們這些用戶想要的,固有的名詞和深入介紹在這就不多說了,您可以百度,或這下載附件,芯片手冊中有詳細(xì)的說明。

A4988是一款帶轉(zhuǎn)換器和過流保護(hù)的DMOS微步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,它用于操作雙極步進(jìn)電機(jī),在步進(jìn)模式,輸出驅(qū)動的能力35V和±2A。

轉(zhuǎn)換器是A4988易于實(shí)施的關(guān)鍵。只要在“STEP”引腳輸入一個脈沖,即可驅(qū)動電動機(jī)產(chǎn)生微步。無須進(jìn)行相位順序表、高頻率控制行或復(fù)雜的界面編程。A4988界面非常適合復(fù)雜的微處理器不可用或過載的應(yīng)用。

2 產(chǎn)品特點(diǎn)

1、控制簡單,只需要控制STEP與DIR兩個端口;

2、精度調(diào)整,五種不同的步進(jìn)模式:全、半、1/4、1/8、1/16;

3、可調(diào)電位器可以調(diào)節(jié)輸出電流,從而獲得更高的步進(jìn)率;

4、兼容3.3V和5V邏輯輸入;

3 芯片典型電路

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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

注意步進(jìn)電機(jī)的接線方式,步進(jìn)電機(jī)為兩相四線的步進(jìn)電機(jī),OUT1A與OUT1B分別接電機(jī)同相的兩端;OUT2A與OUT2B分別接電機(jī)另一相的兩端。在連接步進(jìn)電機(jī)時,一定要知道哪兩個線是同一相。

4 大額定值

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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

5 步進(jìn)模式設(shè)置

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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

例如全模式時,一個脈沖,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度1.8°;在1/4模式時,一個脈沖,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度為0.45°。

6 模塊連接圖

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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

測試中選擇型號為17HS5413(42BYGH)的兩相四線步進(jìn)電機(jī),步距角為1.8°,200個脈沖轉(zhuǎn)動一圈。

STEP、DIR分別連接單片機(jī)的兩個控制端口,EN可以使用單片機(jī)端口控制,也可以直接連接GND使能;MS1、MS2、MS3按照上一節(jié)“步進(jìn)模式設(shè)置”,接高低電平,設(shè)置步進(jìn)模式,來選擇不同的步距角。設(shè)置脈沖的頻率,來控制旋轉(zhuǎn)速度。

2B、2A、1A、1B分別接步進(jìn)電機(jī)紅、藍(lán)、黑、綠線。

VMOT、GND接12V左右直流電源(電壓大小更具步進(jìn)電機(jī)不同,選擇合適電壓)。

VDD、GND接3.3V或5V。

7 實(shí)驗(yàn)代碼

//初始化步進(jìn)電機(jī)控制端口

//STEP1 PCout(4)

//DIR1 PCout(5)

void STEP_Init(void)

{

RCC-》APB2ENR|=1《《4; //使能PORTC時鐘

GPIOC-》CRL&=0XFF00FFFF;

GPIOC-》CRL|=0X00330000;

}

//dir:為方向控制,TRUE:正轉(zhuǎn) FALSE:反轉(zhuǎn)

//period為周期

//steps:脈沖個數(shù)

void Step_Control(u8 dir,u16 period,u32 steps)

{

u32 i;

for(i=0; i 《= steps;i++)

{

DIR = dir;

STEP = 1;

delay_us(1);

STEP = 0;

delay_us(period);

}

}

#define TRUE 1

#define FALSE 0

//端口定義

#define STEP PCout(4)

#define DIR PCout(5)

int main(void)

{

Stm32_Clock_Init(9); //系統(tǒng)時鐘設(shè)置

delay_init(72); //延時初始化

STEP_Init(); //步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動端口初始化

LED_Init(); //初始化與LED連接的硬件接口

while(1)

{

LED = !LED;

Step_Control(FALSE,1600,200);

delay_ms(1000);

Step_Control(TRUE,1600,400);

delay_ms(1000);

}

}

程序?qū)崿F(xiàn)功能:電機(jī)反轉(zhuǎn)1圈、正轉(zhuǎn)2圈。

不改變程序,設(shè)置不同的步進(jìn)模式,觀察步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。

此文件主要包含1:A4988步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器使用手冊,主要涉及步進(jìn)模式設(shè)置、與單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的連接方式;

2:A4988芯片手冊;

3:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序例程

例程是通過延時來實(shí)現(xiàn)控制步進(jìn)電機(jī)速度的,缺點(diǎn)就是單片機(jī)“其他的不能干了”;也有使用PWM來控制步進(jìn)電機(jī)的,但是這個缺點(diǎn)就是,調(diào)速度時要不停的初始化,脈沖個數(shù)也不好控制。個人決定中斷是用的,在下次更新的時候我們貼上。

大家還有一個比較關(guān)心的問題,就是如何調(diào)節(jié)A4988電機(jī)驅(qū)動的輸出電流。

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基于A4988的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電路設(shè)計(jì)

大輸出電流,與Rs和Vref有關(guān),I=Vref/(8*Rs)。

Rs:在驅(qū)動板上是0805的貼片電阻封裝,通過上面的絲印,R***,可以知道電阻的阻值,我手中的模塊上面的電阻絲印為R100,電阻阻值為0.1Ω。

滑動變阻器:驅(qū)動板上的滑動變阻器為圓形的,上面有一個缺口,默認(rèn)向下,順時針旋轉(zhuǎn)時,相當(dāng)于上圖的滑動電阻指針向左移動,當(dāng)缺口朝向A4988芯片時,是一個0Ω和10k的臨界狀態(tài)。

VDD加5V電源, Vref的大電壓為1.67,I=1.67/(8*0.1)=2.09A。步進(jìn)電機(jī)實(shí)際測得的電壓是A4988輸出電流的0.7倍,即1.46A。步進(jìn)電機(jī)不同,承受的電流也不同,17HS5413的電流為1.3A,此時的輸出電流,已經(jīng)高于電機(jī)所承受電流,需要將滑動變阻器逆時針旋轉(zhuǎn)。

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