“Microduino-Shield Stepper/zh”的版本间的差异

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Microduino-Shield Stepper板子一款带转换器和过流保护的DMOS微步驱动器，用于平衡车，使用时叠加Mocroduino核心模块与需要的功能模块即可。
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Microduino-Shield Stepper板子一款带转换器和过流保护的DMOS微步驱动底板，该底板可在全、半、1/4、1/8、1/16步进模式下驱动两相步进电机，能够最多同时操作4路电机。
  
  
 
==特色==
 
==特色==
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*板载步进电机驱动器A4988SETTR；
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步进电机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移（或线位移）的电磁装置，是一种特殊的电机。一般电机都是连续转动的，而步进电机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过固定的角度。
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*宽电源输入范围
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*适用两相四线步进电机，最多驱动4路
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*只有简单的步进和方向控制接口，易于控制
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*五种不同的步进模式：全、半、1/4、1/8和1/16
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*可调电位器可以调节最大电流输出，从而获得更高的步进率
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*自动电流衰减模式检测/选择
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*具有过热关闭、欠压锁定、交叉电流保护功能
 
*Upin27底座，可结合更多的Microduino模块；
 
*Upin27底座，可结合更多的Microduino模块；
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*体积小
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*底板体积小，46.99mm*40.64mm
  
 
==规格==
 
==规格==
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*6.4V-8.4V输入电压
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*电气
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*使用ETA1483降压芯片
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**5V稳压：采用ETA1483降压方案，工作电压范围4.5V~18V，最大输出电流2A
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**3.3V稳压：AMS1117稳压方案，最高输出电流可达1A
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**输入电压检测，A7引脚可检测输入电源电压
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*电机驱动
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**采用4个A4988SETTR步进电机驱动器，驱动电源取自输入电源，每路最大输出电流可达2A
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**驱动器控制引脚说明
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{|class="wikitable"
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|功能||A驱动器||B驱动器||C驱动器||D驱动器
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**A4988SETTR有三个端口用来设置步进电机微步分辨率，如下表
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{|class="wikitable"
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|MS1||MS2||MS3||微步设置
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|Low||Low||Low||全步进
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|Low||High||Low||1/4步进
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**步进电机通常有一个固定步长，如1.8°（200步/转），A4988驱动器可以支持更高的微步驱动方式。例如用1/4模式时，电机将通过使用四种不同的电流，使电机驱动分辨率提高到每转800个微步，从而获得更高的控制精度。通过设置MS1,MS2和MS3可以得到5种不同的微步分辨率（默认为1/8步进方式），如下图所示：
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[[File:MicroStep-setup.jpg||600px|center]]
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**通过调节驱动器上的电位器可以调节步进电机的最大输出电流。能够让步进电机工作在额定电压之上，以达到更高的步率。一般步进电机使用A4988驱动时，步进电机实际测量的电流，大约是A4988输出电流上限的70%，所以需要设定的电流输出上限，会是电机标定的额定电流除以0.7。可以用如下方法计算，通过测量电压REF引脚，计算出相应的限电流（此处电流检测电阻为0.05Ω）。
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'''电流限制 = VREG X 2.5'''
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因此，如果要电机线圈得到1A的电流，电流限制应为1A/0.7 = 1.4A，这相当于VREF = 1.4A/2.5 = 0.56V。需要通过调节电位器将VREF电压调至0.56V。
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**可变电阻的金属螺丝头就是Vref的测量点，用万用表的正极做测量,另一头接在GND
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**调整效果：调整的时候最终要使电流可以驱动步进电机，保证力量足够，但是不要过大使电机过热。
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'''注意：驱动板长时间大电流工作时，芯片会发热。有条件的话需要在上面加装散热片，帮助芯片散热。'''
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*板载一个I2C接口，用于扩展
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*SS34二极管整流
 
*SS34二极管整流
 
*采用4988SETTR步进电机驱动
 
*采用4988SETTR步进电机驱动
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|电池电量 ||A7
 
|电池电量 ||A7
 
|}
 
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使用时：
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<source lang = "cpp">
 
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#define MOTOR_EN 4 //PORTB,0
 
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#define MOTOR1_DIR A0 //PORTA,7
 
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#define MOTOR1_STEP 5 //PORTB,1
 
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#define MOTOR4_STEP 8 //PORTD,6
 
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</source>
 
 
*留出IIC接口
 
*留出IIC接口
 
*4个步进电机接口
 
*4个步进电机接口
 
*Upin27底座
 
*Upin27底座
 
*步进电机驱动模式：1/8(默认)
 
*步进电机驱动模式：1/8(默认)
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===电机细分详解===
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{|class="wikitable"
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! rowspan="1" |MS1 || MS2 ||MS3 || 步进模式
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| H||H||L||8细分
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|-
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| H||H||H||16细分
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|}
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[[File:Stpshdxifen.jpg||400px|center]]
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引脚说明：
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[[File:Fronttip.jpg||600px|center]]
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===步进电机驱动芯片A4988SETTR特点===
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**低RDS（上）输出
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**自动电流衰减模式检测/选择
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**混合和慢速电流衰变模式
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**低功耗的同步整流
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**内部UVLO
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**交叉电流保护
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**3.3和兼容5 V的逻辑供应
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**热关断电路
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**Short-to-ground保护
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**负载短路保护
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**五个可选步模式全1/2,1/4,1/8,和1/16
  
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===A4988电流调整===
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[[File:Apeitiaozheng.jpg||400px|thumb|center]]
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*调整4988步进马达驱动板电流上限特别注意：测量电压的时候千万要小心，不要短路到不该碰到的接点，很可能会造成4988烧毁!!!
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*特别注意：4988的输出电流，超过1安培的话，必须加装散热片。超过1.5安培，需要再加风扇。就算有安装散热片、风扇，输出电流也不应超过2安培。否则有烧毁的危险。
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*根据Pololu产品网页上的说明，一般步进马达使用4988驱动时，步进马达实际测量到的电流，大约是4988输出电流上限的0.7倍。所以需要设定的电流输出上限，会是马达标定的额定电流除以0.7。
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*4988输出电流上限的计算公式:I=Vref/(8xRs).
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*Vref是参考电压，利用可变电阻设计出可以调整Vref的电路，让使用者能够自行调整输出电流上限。
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Rs是参考电阻,我们使用的是0.11Ω的。
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*可变电阻的金属螺丝头就是Vref的测量点，用万用表的正极做测量,另一头接在GND
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*举例说明如果你买到的步进马达，额订电流是1.5安培，那4988输出电流上限会是 1.5/0.7 = 2.14 安培。之后Rs是0.11欧姆，那你需要把Vref调整成 (1.5/0.7)*8*0.11 = 1.88伏特
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*调整效果：调整的时候最终要使电流可以驱动步进电机，保证力量足够，但是不要过大使电机过热。
  
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[[File:TOP.png||600px|center]]
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==文档==
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[[File:BUT.png||600px|center]]
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*原理图:
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[[File:Fronttip.jpg||600px|center]]
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【'''[[media:Microduino-Stepper.pdf |Shield Stepper原理图]]'''】
  
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==文档==
 
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*电路图:
 
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[[http://pan.baidu.com/s/1pJRTBcf 百度盘地址]]
 
−
提取码：tram
 
 
*步进电机驱动A4988SETTR
 
*步进电机驱动A4988SETTR
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[[http://pan.baidu.com/s/1eRaZvLg datasheet.pdf]]
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【'''[[media:A4988datasheet.pdf | A4988Datasheet]]'''】
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提取码:or2r
 
  
 
==开发==
 
==开发==
 
主要应用在平衡车上。Upin27接口可叠加Microduino扩展模块做二次开发。
 
主要应用在平衡车上。Upin27接口可叠加Microduino扩展模块做二次开发。
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*简单示例程序
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将步进电机使用2.54 4pin连接线接在MotorA接口上
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程序效果是使步进电机正转一个角度，停止500ms继续正转。如需要反转则将注释部分取消并注释掉上面两行
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<source lang="cpp">
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//声明Motor1引脚的驱动管脚D5,A0,使能D4
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#define MOTOR_EN 4 //PORTB,0
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#define MOTOR1_DIR A0 //PORTA,7
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#define MOTOR1_STEP 5 //PORTB,1
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void setup() {
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  // put your setup code here, to run once:
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  pinMode(MOTOR_EN, OUTPUT);
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  pinMode(MOTOR1_DIR, OUTPUT);
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  pinMode(MOTOR1_STEP, OUTPUT);
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  digitalWrite(MOTOR_EN, LOW);  //使能
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}
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void step(boolean dir, int steps)  //步进函数，第一个变量是方向，第二个变量是步数即转的角度
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{
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  digitalWrite(MOTOR1_DIR, dir);
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  for (int i = 0; i < steps; i++) {
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    digitalWrite(MOTOR1_STEP, HIGH);
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    delayMicroseconds(200);
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    digitalWrite(MOTOR1_STEP, LOW);
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    delayMicroseconds(200);
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  }
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void loop() {
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  step(1, 1000);  //正转
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  delay(500);
 +
//  step(0,1000);  //反转
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//  delay(500);
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}
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</source>
  
 
==应用==
 
==应用==

2017年4月29日 (六) 04:07的最新版本

Language English
Microduino-Shield Stepper

Microduino-Shield Stepper板子一款带转换器和过流保护的DMOS微步驱动底板，该底板可在全、半、1/4、1/8、1/16步进模式下驱动两相步进电机，能够最多同时操作4路电机。


特色

步进电机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移（或线位移）的电磁装置，是一种特殊的电机。一般电机都是连续转动的，而步进电机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过固定的角度。

  • 宽电源输入范围
  • 适用两相四线步进电机，最多驱动4路
  • 只有简单的步进和方向控制接口，易于控制
  • 五种不同的步进模式：全、半、1/4、1/8和1/16
  • 可调电位器可以调节最大电流输出，从而获得更高的步进率
  • 自动电流衰减模式检测/选择
  • 具有过热关闭、欠压锁定、交叉电流保护功能
  • Upin27底座，可结合更多的Microduino模块；
  • 底板体积小，46.99mm*40.64mm

规格

  • 电气
    • 5V稳压：采用ETA1483降压方案，工作电压范围4.5V~18V，最大输出电流2A
    • 3.3V稳压：AMS1117稳压方案，最高输出电流可达1A
    • 输入电压检测，A7引脚可检测输入电源电压
  • 电机驱动
    • 采用4个A4988SETTR步进电机驱动器，驱动电源取自输入电源，每路最大输出电流可达2A
    • 驱动器控制引脚说明
功能 A驱动器 B驱动器 C驱动器 D驱动器
ENABLE D4 D4 D4 D4
Step D5 D6 D7 D8
dir A0 A1 A2 A3
    • A4988SETTR有三个端口用来设置步进电机微步分辨率，如下表
MS1 MS2 MS3 微步设置
Low Low Low 全步进
High Low Low 半步进
Low High Low 1/4步进
High High Low 1/8步进
High High High 1/16步进
    • 步进电机通常有一个固定步长，如1.8°（200步/转），A4988驱动器可以支持更高的微步驱动方式。例如用1/4模式时，电机将通过使用四种不同的电流，使电机驱动分辨率提高到每转800个微步，从而获得更高的控制精度。通过设置MS1,MS2和MS3可以得到5种不同的微步分辨率（默认为1/8步进方式），如下图所示：
MicroStep-setup.jpg
    • 通过调节驱动器上的电位器可以调节步进电机的最大输出电流。能够让步进电机工作在额定电压之上，以达到更高的步率。一般步进电机使用A4988驱动时，步进电机实际测量的电流，大约是A4988输出电流上限的70%，所以需要设定的电流输出上限，会是电机标定的额定电流除以0.7。可以用如下方法计算，通过测量电压REF引脚，计算出相应的限电流（此处电流检测电阻为0.05Ω）。

电流限制 = VREG X 2.5

因此，如果要电机线圈得到1A的电流，电流限制应为1A/0.7 = 1.4A，这相当于VREF = 1.4A/2.5 = 0.56V。需要通过调节电位器将VREF电压调至0.56V。

    • 可变电阻的金属螺丝头就是Vref的测量点，用万用表的正极做测量,另一头接在GND
    • 调整效果：调整的时候最终要使电流可以驱动步进电机，保证力量足够，但是不要过大使电机过热。

注意：驱动板长时间大电流工作时，芯片会发热。有条件的话需要在上面加装散热片，帮助芯片散热。

  • 板载一个I2C接口，用于扩展


  • SS34二极管整流
  • 采用4988SETTR步进电机驱动
  • 引脚与功能
功能 引脚
ENABLE D4
A.Step D5
A.dir A0
B.Step D6
B.dir A1
C.Step D7
C.dir A2
D.Step D8
D.dir A3
电池电量 A7
  • 留出IIC接口
  • 4个步进电机接口
  • Upin27底座
  • 步进电机驱动模式：1/8(默认)

电机细分详解

MS1 MS2 MS3 步进模式
L L L 全
H L L 半
L H L 4细分
H H L 8细分
H H H 16细分
Stpshdxifen.jpg

引脚说明：

600px

步进电机驱动芯片A4988SETTR特点

    • 低RDS（上）输出
    • 自动电流衰减模式检测/选择
    • 混合和慢速电流衰变模式
    • 低功耗的同步整流
    • 内部UVLO
    • 交叉电流保护
    • 3.3和兼容5 V的逻辑供应
    • 热关断电路
    • Short-to-ground保护
    • 负载短路保护
    • 五个可选步模式全1/2,1/4,1/8,和1/16

A4988电流调整

文件:Apeitiaozheng.jpg
400px
  • 调整4988步进马达驱动板电流上限特别注意：测量电压的时候千万要小心，不要短路到不该碰到的接点，很可能会造成4988烧毁!!!
  • 特别注意：4988的输出电流，超过1安培的话，必须加装散热片。超过1.5安培，需要再加风扇。就算有安装散热片、风扇，输出电流也不应超过2安培。否则有烧毁的危险。
  • 根据Pololu产品网页上的说明，一般步进马达使用4988驱动时，步进马达实际测量到的电流，大约是4988输出电流上限的0.7倍。所以需要设定的电流输出上限，会是马达标定的额定电流除以0.7。
  • 4988输出电流上限的计算公式:I=Vref/(8xRs).
  • Vref是参考电压，利用可变电阻设计出可以调整Vref的电路，让使用者能够自行调整输出电流上限。

Rs是参考电阻,我们使用的是0.11Ω的。

  • 可变电阻的金属螺丝头就是Vref的测量点，用万用表的正极做测量,另一头接在GND
  • 举例说明如果你买到的步进马达，额订电流是1.5安培，那4988输出电流上限会是 1.5/0.7 = 2.14 安培。之后Rs是0.11欧姆，那你需要把Vref调整成 (1.5/0.7)*8*0.11 = 1.88伏特
  • 调整效果：调整的时候最终要使电流可以驱动步进电机，保证力量足够，但是不要过大使电机过热。

文档

  • 原理图:

【Shield Stepper原理图】

  • 步进电机驱动A4988SETTR

【 A4988Datasheet】

开发

主要应用在平衡车上。Upin27接口可叠加Microduino扩展模块做二次开发。

  • 简单示例程序

将步进电机使用2.54 4pin连接线接在MotorA接口上 程序效果是使步进电机正转一个角度，停止500ms继续正转。如需要反转则将注释部分取消并注释掉上面两行 

//声明Motor1引脚的驱动管脚D5,A0,使能D4
#define MOTOR_EN 4 //PORTB,0 
#define MOTOR1_DIR A0 //PORTA,7 
#define MOTOR1_STEP 5 //PORTB,1 

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(MOTOR_EN, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR1_DIR, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR1_STEP, OUTPUT);

  digitalWrite(MOTOR_EN, LOW);  //使能

}
void step(boolean dir, int steps)  //步进函数，第一个变量是方向，第二个变量是步数即转的角度
{
  digitalWrite(MOTOR1_DIR, dir);
  delay(5);
  for (int i = 0; i < steps; i++) {
    digitalWrite(MOTOR1_STEP, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(MOTOR1_STEP, LOW);
    delayMicroseconds(200);
  }
}

void loop() {
  step(1, 1000);   //正转
  delay(500);
//  step(0,1000);  //反转
//  delay(500);
}

应用

开源平衡车/zh

购买

历史

图库

Shield Stepper Front
Shield Stepper back

视频

取自“http:///https//wiki.microduino.cn/index.php?title=Microduino-Shield_Stepper/zh&oldid=19676”