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BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

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Hi 大家好,欢迎观看本期贸泽电子测评内容,本期将由电子工程师刘熙和大家测评一款步进电机驱动开发版——BOOST-DRV8711。

众所周知,步进电机具有控制灵活、性能好、运行可靠、误差不会长期累积、适用于电子控制等优点;已经广泛应用在数字加工设备、自动化生产线、自动控制仪表、计算机、办公自动化和家用电器中,对于想要入门步进电机的同学,选一款好的评估套件,可以加快学习进度。

这款评估套件具体如何,让我们一起来看看: 1 开箱

我们打开包装盒,里面有一个评估版(BOOST-DRV8711)、一个防静电袋、使用说明书和一块防撞海绵。

2 评估版介绍

这款评估套件由以下元器件组成:

1)一颗DRV8711控制芯片

2)四颗CSD88537ND MOSFET3)一路步进电机输出控制接口4)一路直流电源输入

5)一个MCU控制插排

该评估套件支持8.2-52V的直流电源输入,持续输出电流可达4.5A,所选MOS管Vds电压为60V,Rds导通电阻仅有12.5mΩ,该芯片最高支持1/256微步进分度器,具有过流、过热和嵌压锁定等保护功能,支持SPI高速接口,它可以驱动一组双极性步进电机或两组直流有刷电机。可搭载TI Launchpad系列的MCU,官方配套有GUI界面,可以领代码实现对步进电机的评估,非常适合想要深入了解步进电机控制技术和驱动设计技术的工程师。

3 开发板体验

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图3

如何使用这款评估套件来驱动步进电机呢?首先拿TI ESP430G2的开发版将其插入到步进电机评估套件上,然后将两相四线制步进电机接入到评估套件,然后接入12V直流电源,最后则通过USB线将步进电机评估版接入我们的电脑,需要做的准备工作主要包括:

1)使用TI CCS软件将固件下载到430开发版中

2)安装GUI界面

安装好CCS软件后(省略安装过程),打开文件-导入-选择已存在的CCS工程-next进行下一步,将资料文件中的FIRMWARE文件导入,导入成功后出现图4的界面:

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图4

之前我们已将USB线连接到开发版,现在选择Debug按键,代码会自动编译,编译完成后,固件会自动下载到开发版中,此时关闭界面即可。

接下来我们再来安装GUI界面,这里提示下,GUI界面需要安装两个软件,一个是基础支撑软件 GUI_Composer,安装完成后按官方要求,将GUI界面拷贝到对应文件夹内;然后打开该软件,打开后的界面如图5所示。

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图5

第一个界面由三部分构成,界面分为左中右三列:

1、左边部分:基本控制

1)Device Mode 控制模式,有两个控制键

nSLEEP:直接控制开发版进入低功耗模式,该模式下,无法控制步进电机进行任何操作

RESET:点击后可以对开发版进行复位,通常用于出现异常时的复位恢复

2)Bridge Control 对步进电机进行进步一操控

STEP/AIN1:单步运动控制

DIR/AIN2:运动方向切换

3)Status Outputs 步进电机错误指示灯

nFAULT:步进电机错误指示灯

nSTALL:步进电机堵转指示灯

2、中间是步进电机的配置文件(Stepper Motion Profile ),由上下两部分组成:

1)基于速度的配置文件

2)基于步数的配置文件

先来看第一个基于速度的配置文件,众所周知,当步进电机启动的时候,最好从低速开始,然后逐渐提高至我们的目标转速,这里有一个很好的示例框,需要我们依次设置开始/停止速度、目标转速、转速加速度。接下来设置第二个基于步数的配置文件,当填写完这个参数后,可以让步进电机运行设置好的步数。3、右侧部分 Common Settings

1)Step Mode微步模式,DRV8711最高支持1/256个微步,这里我们选择full进行测试

2)Decay Mode衰减模式

3)TORQUE 力矩

4)ISGAIN 电流增益

5)电流输出值 根据上面的3和4可以算出步进电机电流输出的最大值全部设置完成后,点击Set All按键,将参数写入开发版。第二个界面是寄存器界面,当第一个界面设置好后,参数会自动同步到寄存器界面中。当电子工程师需要开发自己的控制代码时,可以根据寄存器界面,快速获取应该填入的参数,如下图6所示。

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图6

下面我们来具体演示下,具体参数设置如图7所示,完成后点击开始按钮,可以看到步进电机正在按照我们设置的速度在正常运转;点击停止按钮,可以根据声音听出来,步进电机逐渐减速的过程。

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图7我们再来测试下基于步数的设置,通过参数我们可以看到,该步进电机的力矩角度为1.8度,那么理论上,步数设置为200时,刚好旋转一周360度,设置好后点击开始按钮,电机运转正常:

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图8我们再来测试下基于步数的配置文件,根据刚才的演示,我们把步进电机微布置设置成1/2,在1.8度的步距角下,现在200步的步数应该只能转到180度,如图9所示,我们点击下设置按钮,然后点击开始。

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图9可以看到步进电机转速更慢且更细腻,同时旋转角度由360度变为180度。

4 开发板点评总结

红色外观的板子很漂亮,官方提供了完善的资料和GUI界面,让设计师可以在很短时间内零代码完成对步进电机的初步评估,所以这款开发套件非常适合初学者进行使用。

由于步进点击具有运行进度搞的特点,现在已经广泛应用在3D打印机中,我们都知道3D打印机是基于热融的方式对塑料进行一个增程的制造,这就要求塑料的喷头可以在x、y、z三个轴上进行精确的运动和控制,再加上abs塑料的进料口,一共需要四个步进电机,在四个步进电机的共同作用下,可以轻松作出外观和精度都很赞的3D打印作品。

在DRV8711进行步进电机控制时,步进电机的选型非常重要,可以根据步进电机的力矩做一个选型。下图12为步进电机的力矩计算公式,大家可以参考这个公式选择适合自己的步进电机。

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图10

关于DRV8711的硬件上,我们有以下建议给到大家:

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图11

在DRV8711电路中所采用电阻我们也有一些建议,详见图14:

BOOST-DRV8711步进电机驱动开发版测评

图12

如果你对这款开发套件感兴趣,可以点此到贸泽电子官网购买。

关于贸泽电子

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原文标题:【开箱视频】 TI BOOST-DRV8711电机驱动开发板测评

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审核编辑:汤梓红

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