Hi 大家好,歡迎觀看本期貿(mào)澤電子測(cè)評(píng)內(nèi)容,本期將由電子工程師劉熙和大家測(cè)評(píng)一款步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)版——BOOST-DRV8711。
眾所周知,步進(jìn)電機(jī)具有控制靈活、性能好、運(yùn)行可靠、誤差不會(huì)長(zhǎng)期累積、適用于電子控制等優(yōu)點(diǎn);已經(jīng)廣泛應(yīng)用在數(shù)字加工設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、自動(dòng)控制儀表、計(jì)算機(jī)、辦公自動(dòng)化和家用電器中,對(duì)于想要入門(mén)步進(jìn)電機(jī)的同學(xué),選一款好的評(píng)估套件,可以加快學(xué)習(xí)進(jìn)度。
這款評(píng)估套件具體如何,讓我們一起來(lái)看看: 1 開(kāi)箱
我們打開(kāi)包裝盒,里面有一個(gè)評(píng)估版(BOOST-DRV8711)、一個(gè)防靜電袋、使用說(shuō)明書(shū)和一塊防撞海綿。
2 評(píng)估版介紹
這款評(píng)估套件由以下元器件組成:
1)一顆DRV8711控制芯片
2)四顆CSD88537ND MOSFET3)一路步進(jìn)電機(jī)輸出控制接口4)一路直流電源輸入
5)一個(gè)MCU控制插排
該評(píng)估套件支持8.2-52V的直流電源輸入,持續(xù)輸出電流可達(dá)4.5A,所選MOS管Vds電壓為60V,Rds導(dǎo)通電阻僅有12.5mΩ,該芯片最高支持1/256微步進(jìn)分度器,具有過(guò)流、過(guò)熱和嵌壓鎖定等保護(hù)功能,支持SPI高速接口,它可以驅(qū)動(dòng)一組雙極性步進(jìn)電機(jī)或兩組直流有刷電機(jī)??纱钶dTI Launchpad系列的MCU,官方配套有GUI界面,可以領(lǐng)代碼實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的評(píng)估,非常適合想要深入了解步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)的工程師。
3 開(kāi)發(fā)板體驗(yàn)
圖3
如何使用這款評(píng)估套件來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)呢?首先拿TI ESP430G2的開(kāi)發(fā)版將其插入到步進(jìn)電機(jī)評(píng)估套件上,然后將兩相四線(xiàn)制步進(jìn)電機(jī)接入到評(píng)估套件,然后接入12V直流電源,最后則通過(guò)USB線(xiàn)將步進(jìn)電機(jī)評(píng)估版接入我們的電腦,需要做的準(zhǔn)備工作主要包括:
1)使用TI CCS軟件將固件下載到430開(kāi)發(fā)版中
2)安裝GUI界面
安裝好CCS軟件后(省略安裝過(guò)程),打開(kāi)文件-導(dǎo)入-選擇已存在的CCS工程-next進(jìn)行下一步,將資料文件中的FIRMWARE文件導(dǎo)入,導(dǎo)入成功后出現(xiàn)圖4的界面:
圖4
之前我們已將USB線(xiàn)連接到開(kāi)發(fā)版,現(xiàn)在選擇Debug按鍵,代碼會(huì)自動(dòng)編譯,編譯完成后,固件會(huì)自動(dòng)下載到開(kāi)發(fā)版中,此時(shí)關(guān)閉界面即可。
接下來(lái)我們?cè)賮?lái)安裝GUI界面,這里提示下,GUI界面需要安裝兩個(gè)軟件,一個(gè)是基礎(chǔ)支撐軟件 GUI_Composer,安裝完成后按官方要求,將GUI界面拷貝到對(duì)應(yīng)文件夾內(nèi);然后打開(kāi)該軟件,打開(kāi)后的界面如圖5所示。
圖5
第一個(gè)界面由三部分構(gòu)成,界面分為左中右三列:
1、左邊部分:基本控制
1)Device Mode 控制模式,有兩個(gè)控制鍵
nSLEEP:直接控制開(kāi)發(fā)版進(jìn)入低功耗模式,該模式下,無(wú)法控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行任何操作
RESET:點(diǎn)擊后可以對(duì)開(kāi)發(fā)版進(jìn)行復(fù)位,通常用于出現(xiàn)異常時(shí)的復(fù)位恢復(fù)
2)Bridge Control 對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行進(jìn)步一操控
STEP/AIN1:?jiǎn)尾竭\(yùn)動(dòng)控制
DIR/AIN2:運(yùn)動(dòng)方向切換
3)Status Outputs 步進(jìn)電機(jī)錯(cuò)誤指示燈
nFAULT:步進(jìn)電機(jī)錯(cuò)誤指示燈
nSTALL:步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)指示燈
2、中間是步進(jìn)電機(jī)的配置文件(Stepper Motion Profile ),由上下兩部分組成:
1)基于速度的配置文件
2)基于步數(shù)的配置文件
先來(lái)看第一個(gè)基于速度的配置文件,眾所周知,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候,最好從低速開(kāi)始,然后逐漸提高至我們的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,這里有一個(gè)很好的示例框,需要我們依次設(shè)置開(kāi)始/停止速度、目標(biāo)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速加速度。接下來(lái)設(shè)置第二個(gè)基于步數(shù)的配置文件,當(dāng)填寫(xiě)完這個(gè)參數(shù)后,可以讓步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行設(shè)置好的步數(shù)。3、右側(cè)部分 Common Settings
1)Step Mode微步模式,DRV8711最高支持1/256個(gè)微步,這里我們選擇full進(jìn)行測(cè)試
2)Decay Mode衰減模式
3)TORQUE 力矩
4)ISGAIN 電流增益
5)電流輸出值 根據(jù)上面的3和4可以算出步進(jìn)電機(jī)電流輸出的最大值全部設(shè)置完成后,點(diǎn)擊Set All按鍵,將參數(shù)寫(xiě)入開(kāi)發(fā)版。第二個(gè)界面是寄存器界面,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)界面設(shè)置好后,參數(shù)會(huì)自動(dòng)同步到寄存器界面中。當(dāng)電子工程師需要開(kāi)發(fā)自己的控制代碼時(shí),可以根據(jù)寄存器界面,快速獲取應(yīng)該填入的參數(shù),如下圖6所示。
圖6
下面我們來(lái)具體演示下,具體參數(shù)設(shè)置如圖7所示,完成后點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕,可以看到步進(jìn)電機(jī)正在按照我們?cè)O(shè)置的速度在正常運(yùn)轉(zhuǎn);點(diǎn)擊停止按鈕,可以根據(jù)聲音聽(tīng)出來(lái),步進(jìn)電機(jī)逐漸減速的過(guò)程。
圖7我們?cè)賮?lái)測(cè)試下基于步數(shù)的設(shè)置,通過(guò)參數(shù)我們可以看到,該步進(jìn)電機(jī)的力矩角度為1.8度,那么理論上,步數(shù)設(shè)置為200時(shí),剛好旋轉(zhuǎn)一周360度,設(shè)置好后點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常:
圖8我們?cè)賮?lái)測(cè)試下基于步數(shù)的配置文件,根據(jù)剛才的演示,我們把步進(jìn)電機(jī)微布置設(shè)置成1/2,在1.8度的步距角下,現(xiàn)在200步的步數(shù)應(yīng)該只能轉(zhuǎn)到180度,如圖9所示,我們點(diǎn)擊下設(shè)置按鈕,然后點(diǎn)擊開(kāi)始。
圖9可以看到步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速更慢且更細(xì)膩,同時(shí)旋轉(zhuǎn)角度由360度變?yōu)?80度。
4 開(kāi)發(fā)板點(diǎn)評(píng)總結(jié)
紅色外觀的板子很漂亮,官方提供了完善的資料和GUI界面,讓設(shè)計(jì)師可以在很短時(shí)間內(nèi)零代碼完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的初步評(píng)估,所以這款開(kāi)發(fā)套件非常適合初學(xué)者進(jìn)行使用。
由于步進(jìn)點(diǎn)擊具有運(yùn)行進(jìn)度搞的特點(diǎn),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在3D打印機(jī)中,我們都知道3D打印機(jī)是基于熱融的方式對(duì)塑料進(jìn)行一個(gè)增程的制造,這就要求塑料的噴頭可以在x、y、z三個(gè)軸上進(jìn)行精確的運(yùn)動(dòng)和控制,再加上abs塑料的進(jìn)料口,一共需要四個(gè)步進(jìn)電機(jī),在四個(gè)步進(jìn)電機(jī)的共同作用下,可以輕松作出外觀和精度都很贊的3D打印作品。
在DRV8711進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制時(shí),步進(jìn)電機(jī)的選型非常重要,可以根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的力矩做一個(gè)選型。下圖12為步進(jìn)電機(jī)的力矩計(jì)算公式,大家可以參考這個(gè)公式選擇適合自己的步進(jìn)電機(jī)。
圖10
關(guān)于DRV8711的硬件上,我們有以下建議給到大家:
圖11
在DRV8711電路中所采用電阻我們也有一些建議,詳見(jiàn)圖14:
圖12
如果你對(duì)這款開(kāi)發(fā)套件感興趣,可以點(diǎn)此到貿(mào)澤電子官網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)。
關(guān)于貿(mào)澤電子
貿(mào)澤電子(Mouser Electronics)是一家全球授權(quán)半導(dǎo)體和電子元器件授權(quán)分銷(xiāo)商,服務(wù)全球廣大電子設(shè)計(jì)群體。貿(mào)澤電子原廠(chǎng)授權(quán)分銷(xiāo)近1,200家知名品牌,可訂購(gòu)數(shù)百萬(wàn)種在線(xiàn)產(chǎn)品,為客戶(hù)提供一站式采購(gòu)平臺(tái),歡迎關(guān)注我們,獲取第一手的設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)資訊信息!
原文標(biāo)題:【開(kāi)箱視頻】 TI BOOST-DRV8711電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)板測(cè)評(píng)
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審核編輯:湯梓紅
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