双极微步电机评估版是一款基于TB67S109A两相双极步进电机驱动器的开发板,其外观如图1和图2所示。 由此可见它是采用单面器件布局,其线路并非十分复杂,但负载电流会比通常的开发板要大。
图1 评估板正面
图2评估板背面
评估板的电路原理图见图3所示,各引脚的用途如下:
VCC: 信号电源输入端(TS2用于选择部分控制信号的电源,默认连接的是板内5V)
GND :信号地输入端芯片上部的是黑色的散热片红色的指拨开关SW1用于设置细分模式,分别对应着M1~ M3。
M1: 励磁模式设置输入端(细分设置端DMODE0)
M2: 励磁模式设置输入端(细分设置端DMODE1)
M3: 励磁模式设置输入端(细分设置端DMODE2)
蓝色的电位器用于调整输出电流
LED1为电源指示灯,LED2为报警指示灯。
ALE:报警输出端。(对应芯片的ALERT引脚,当芯片进入保护状态会拉低ALE)
Mo: 电角监视引脚。(对应每4个整步,Mo拉低一次)
DIR: 步进方向信号输入端。(对应芯片的CW/CCW引脚)
CLK:步进脉冲信号输入端。(一个脉冲走一步,脉冲的频率决定步进电机的速度)
EN: 使能信号输入端。(对应芯片的ENABLE引脚,低电平时关闭芯片的功率输出)
绿色接线端子:
VM: 连接直流电源正。(推荐工作电压范围9~42V)
GND:连接直流电源负。
电机绕组连接: (注意RS的值,板是用2个0.47欧的并联,这样最大电流在3A以内。若要更大的电流,请更换RS)
A+:连接电机绕组A相
A-:连接电机绕组A相
B+:连接电机绕组B相
B-:连接电机绕组B相。
步进电机绕组并无正负之分,接入驱动时注意区分绕组。另外,要改变电机的初始启动方向时,调换其中一个绕组的接线。比如把A+与A-的接线交换,即使改变电机的初始启动方向。
图3 原理图
在为评估板通过5V信号电源的情况下,可见到电源指示灯LED1被点亮,见图4所示。
图4 上电效果
对于评估板所所用的芯片TB67S109A则是一款36个引脚的芯片,其封装方式为HSSOP。该芯片的引脚排列如图5所示,引脚的具体功能见图6所示。
图5 引脚排列
图6 引脚功能
该芯片的内部功能结构如图7所示,其中引脚DMOD0~DMOD2是用来设置工作模式的,共有8种模式,见图8所示。
图7 功能框图
图8 工作模式
后面需为评估板配置一个两相双极的直流电机和一块开发板,以向评估板提供步进脉冲和方向控制信号。从而验证不同细分模式下的控制效果。