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

1 A4988步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器簡介

方便使用，是我們這些用戶最想要的，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(gè)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(gè)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

《ignore_js_op》

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(shí)，一定要知道哪兩個(gè)線是同一相。

4 最大額定值

《ignore_js_op》

5 步進(jìn)模式設(shè)置

《ignore_js_op》

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

6 模塊連接圖

《ignore_js_op》

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(gè)脈沖轉(zhuǎn)動一圈。

STEP、DIR分別連接單片機(jī)的兩個(gè)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(shí)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(gè)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(shí)鐘設(shè)置

delay_init（72）; //延時(shí)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(shí)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(gè)缺點(diǎn)就是，調(diào)速度時(shí)要不停的初始化，脈沖個(gè)數(shù)也不好控制。個(gè)人決定中斷是最好用的，在下次更新的時(shí)候我們貼上。

大家還有一個(gè)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。

《ignore_js_op》

最大輸出電流，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(gè)缺口，默認(rèn)向下，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(shí)，是一個(gè)0Ω和10k的臨界狀態(tài)。

VDD加5V電源， Vref的最大電壓為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(shí)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(shí)針旋轉(zhuǎn)。