Pololu 1182 - A4988 Драйвер крокового двигуна

Обмежений запас до середини серпня:Ми обмежуємо негайні відправлення доп'ять (5) одиниць на замовленняпоки наше постачання цих одиниць не покращиться. Замовлення на більшу кількість будуть прийняті, але розміщуватимуться в резервному порядку.

Носій драйвера крокового двигуна A4983/A4988 із розмірами.

Огляд

Цей продукт є платою-носіїм або платою роз’єму для мікрокрокового драйвера Allegro A4988 DMOS із транслятором і захистом від перевантаження по струму; тому ми рекомендуємо уважно прочитати таблицю даних A4988 (380k pdf) перед використанням цього продукту. Цей драйвер крокового двигуна дозволяє керувати одним біполярним кроковим двигуном із вихідним струмом до 2 А на котушку (див.Розсіювання потужностірозділ нижче для отримання додаткової інформації). Ось деякі з ключових функцій драйвера:

• Простий інтерфейс керування кроками та напрямками
• П'ять різних роздільних здатностей: повний крок, півкроку, чверть кроку, восьмий крок і шістнадцятий крок
• Регульоване керування струмом дозволяє встановлювати максимальний вихідний струм за допомогою потенціометра, що дозволяє використовувати напруги, що перевищують номінальну напругу крокового двигуна, щоб досягти вищої швидкості кроку
• Інтелектуальне керування подрібненням, яке автоматично вибирає правильний поточний режим розкладання (швидке розкладання або повільне розкладання)
• Теплове відключення при перегріві, блокування від низької напруги та захист від перехресного струму
• Захист від замикання на землю та короткого навантаження

Як і майже всі інші наші несучі плати, цей продукт постачається з усіма компонентами для поверхневого монтажу, включно з мікросхемою драйвера A4988, встановленими, як показано на зображенні продукту.

Ми також продаємо більшу версію носія A4988 із захистом від зворотного живлення на основному вході живлення та вбудованими стабілізаторами напруги 5 В та 3,3 В, які усувають потребу в окремих джерелах логіки та двигуна.

Деякі уніполярні крокові двигуни (наприклад, з шістьма або вісьмома виводами) можуть керуватися цим драйвером як біполярні крокові двигуни. Для отримання додаткової інформації перегляньте розділ поширених запитань. Уніполярні двигуни з п'ятьма виводамине можнавикористовувати з цим драйвером.

Обладнання в комплекті

Носій драйвера крокового двигуна A4988 поставляється з одним 1?16-контактним роз’ємом 0,1 дюйма. Роз’єми можна припаяти для використання з макетними платами без пайки або гніздовими роз’ємами 0,1 дюйма. Ви також можете припаяти проводи двигуна та інші з’єднання безпосередньо до плати.

Використання драйвера

Мінімальна схема підключення мікроконтролера до драйвера крокового двигуна A4988 (повнокроковий режим).

Силові підключення

Драйвер потребує логічної напруги живлення (3–5,5 В) для під’єднання до контактів VDD і GND і напруги живлення двигуна (8–35 В) для під’єднання до VMOT і GND. Ці джерела живлення повинні мати відповідні розв’язувальні конденсатори поблизу плати, і вони повинні бути здатні видавати очікувані струми (пікові значення до 4 А для живлення двигуна).

УВАГА:Ця несуча плата використовує керамічні конденсатори з низьким ESR, що робить її чутливою до руйнівних стрибків напруги LC, особливо при використанні проводів живлення довжиною більше кількох дюймів. За відповідних умов ці стрибки можуть перевищувати максимальну номінал напруги 35 В для A4988 і назавжди пошкодити плату, навіть якщо напруга живлення двигуна становить лише 12 В. Один із способів захистити драйвер від таких стрибків — підключити великий (> 50 мкФ) електролітичний конденсатор до живлення двигуна (VMOT) і заземлити десь поблизу плати.

З'єднання двигуна

Чотири-, шести- та восьмипровідні крокові двигуни можуть керуватися A4988, якщо вони правильно підключені; Відповідь на поширені запитання детально пояснює правильну проводку.

УВАГА:Підключення або відключення крокового двигуна під час живлення драйвера може пошкодити драйвер. (Більш загально, перестановлення будь-чого, коли воно живиться, викликає проблеми.)

Розмір кроку (та мікрокроку).

Крокові двигуни зазвичай мають специфікацію розміру кроку (наприклад, 1,8° або 200 кроків на оберт), яка стосується повних кроків. Мікрокроковий драйвер, такий як A4988, забезпечує більш високу роздільну здатність, дозволяючи розташування проміжних кроків, які досягаються шляхом живлення котушок із проміжними рівнями струму. Наприклад, керування двигуном у чвертькроковому режимі дасть двигуну 200 кроків на оберт 800 мікрокроків на оберт за допомогою чотирьох різних рівнів струму.

Вхід селектора роздільної здатності (розміру кроку) (MS1, MS2, MS3) дозволяє вибрати з п’яти роздільних здатностей відповідно до таблиці нижче. MS1 і MS3 мають внутрішні знижувальні резистори 100 кОм, а MS2 має внутрішній знижувальний резистор 50 кОм, тому, якщо залишити ці три мікрокрокові контакти вибору від’єднаними, це призведе до повнокрокового режиму. Щоб мікрокрокові режими працювали правильно, обмеження струму має бути встановлено достатньо низьким (див. нижче), щоб увімкнулося обмеження струму. В іншому випадку проміжні рівні струму не будуть підтримуватися належним чином, і двигун буде ефективно працювати в повнокроковому режимі.

Керуючі входи

Кожен імпульс на вході STEP відповідає одному мікрокроку крокового двигуна в напрямку, вибраному контактом DIR. Зверніть увагу, що контакти STEP і DIR не підтягуються до будь-якої конкретної внутрішньої напруги, тому ви не повинні залишати жоден із цих контактів плаваючим у своїй програмі. Якщо ви просто хочете обертання в одному напрямку, ви можете прив’язати DIR безпосередньо до VCC або GND. Мікросхема має три різні входи для керування багатьма станами живлення:RST,SLP, іEN. Докладніше про ці стани живлення див. у таблиці даних. Зверніть увагу, щоRSTшпилька плаваюча; якщо ви не використовуєте контакт, ви можете підключити його до сусідньогоSLPконтакт на друкованій платі.

Обмеження струму

Щоб досягти високої швидкості кроку, живлення двигуна зазвичай набагато вище, ніж це було б допустимо без активного обмеження струму. Наприклад, типовий кроковий двигун може мати максимальний номінальний струм 1 А з опором котушки 5 Ом, що вказуватиме на максимальну напругу живлення двигуна 5 В. Використання такого двигуна з 12 В дозволить вищі швидкості кроку, але струм необхідно активно обмежувати до 1 А, щоб запобігти пошкодженню двигуна.

A4988 підтримує таке активне обмеження струму, і потенціометр тримера на платі можна використовувати для встановлення обмеження струму. Один із способів встановити обмеження струму - перевести драйвер у повнокроковий режим і виміряти струм, що проходить через одну котушку двигуна, без тактування входу STEP. Виміряний струм буде в 0,7 разів перевищувати обмеження струму (оскільки обидві котушки завжди ввімкнені та обмежені до 70% у повнокроковому режимі). Зверніть увагу, що обмеження струму залежить від напруги Vdd.

Іншим способом встановлення обмеження струму є вимірювання напруги на виводі «ref» і обчислення результуючого обмеження струму (резистори вимірювання струму становлять 0,05 Ом). Напруга опорного контакту доступна через отвір, обведений у нижній частині друкованої плати. Для отримання додаткової інформації див. таблицю даних A4988.

Розсіювання потужності

Інтегральна схема драйвера A4988 має максимальний номінальний струм 2 А на котушку, але фактичний струм, який ви можете забезпечити, залежить від того, наскільки добре ви можете підтримувати мікросхему в холоді. Друкована плата носія призначена для відведення тепла від мікросхеми, але для подачі понад приблизно 1 А на котушку потрібен радіатор або інший спосіб охолодження.

Цей продукт можна отриматигарячийдостатньо, щоб спалити вас задовго до того, як чіп перегріється. Будьте обережні під час поводження з цим продуктом та іншими компонентами, пов’язаними з ним.

Зауважте, що вимірювання споживаного струму джерелом живлення не обов’язково забезпечує точне вимірювання струму котушки. Оскільки вхідна напруга драйвера може бути значно вищою за напругу котушки, виміряний струм джерела живлення може бути трохи нижчим за струм котушки (драйвер і котушка в основному діють як імпульсний понижуючий джерело живлення). Крім того, якщо напруга живлення дуже висока порівняно з тією, яка потрібна двигуну для досягнення встановленого струму, робочий цикл буде дуже низьким, що також призводить до значних відмінностей між середнім і середньоквадратичним струмами.

Принципова схема

Принципова схема драйвера крокового двигуна md09b A4988.

Примітка:Ця плата замінює наш оригінальний драйвер крокового двигуна A4983. Новіший A4988 пропонує захист від перевантаження по струму та має внутрішнє розтягування 100k на штифті вибору мікрокроку MS1, але в іншому він практично ідентичний A4983.