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簡介步進(jìn)電動機是一種將脈沖信號變換成相應(yīng)的角位移(或線位移)的電磁裝置,，是一種特殊的電動機,。一般電動機都是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而步進(jìn)電動機則有定位和運轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài),，當(dāng)有脈沖輸入肘步進(jìn)電動機一步一步地轉(zhuǎn)動,，每給它一個脈沖信號，它就轉(zhuǎn)過一定的角度,。
技術(shù)規(guī)格
接口說明 引腳說明我們在擴(kuò)展板上額外引出了一些引腳,，以方便玩家使用跳帽連接驅(qū)動芯片上的必要引腳,。不用再使用纏人的杜邦線了,！ 步進(jìn)電機科普指標(biāo)術(shù)語1,、相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N,、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示,。 動態(tài)指標(biāo)術(shù)語1,、步距角精度：步進(jìn)電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%,。不同運行拍數(shù)其值不同,，四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi),，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。 步進(jìn)電機驅(qū)動方式功率放大是驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分,。步進(jìn)電機在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）,。平均電流越大電機力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢,。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式,，到目前為止，驅(qū)動方式一般有以下幾種：恒壓,、恒壓串電阻,、高低壓驅(qū)動、恒流,、細(xì)分?jǐn)?shù)等,。 電機選擇步進(jìn)電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩,、及電流三大要素組成,。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機的型號便確定下來了,。 1,、步距角的選擇電機的步距角取決于負(fù)載精度的要求,，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機軸上，每個當(dāng)量電機應(yīng)走多少角度（包括減速）,。電機的步距角應(yīng)等于或小于此角度,。市場上步進(jìn)電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二,、四相電機）,、1.5度/3度 （三相電機）等。 2,、靜力矩的選擇步進(jìn)電機的動態(tài)力矩一下子很難確定,，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負(fù)載,，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種,。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動時（一般由低速）時二種負(fù)載均要考慮,，加速起動時主要考慮慣性負(fù)載,，恒速運行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下,，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好,，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）,。 3、電流的選擇靜力矩一樣的電機,，由于電流參數(shù)不同,，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖,，判斷電機的電流,。 TMC260驅(qū)動器控制方式TMC260驅(qū)動芯片有兩種控制方式接口：SPI串行接口和STEP/DIR接口。SPI串行接口使用來設(shè)置芯片寄存器和讀取芯片寄存器值,，驅(qū)動電機需要通過SPI接口設(shè)置初始化參數(shù)和模式,，在SPI模式下也可以用來設(shè)置通過電機線圈的電流，從而代替STEP/DIR的驅(qū)動方式,，因此我們可以單獨通過SPI接口控制步進(jìn)電機,。只使用SPI接口需要占用CPU時間來查找正弦表值不斷發(fā)送線圈的電流值。（注：我們的開發(fā)者在datasheet中并沒有發(fā)現(xiàn)具體的這個sin表值的計算,，出于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度開發(fā)者就沒有將sin電流計算方式公布,，同時也歡迎廣大使用者共同開發(fā)） SPI控制模式SPI（Serial Peripheral Interface）是一種串行同步通訊協(xié)議,，由一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備組成，主設(shè)備啟動一個與從設(shè)備的同步通訊,，從而完成數(shù)據(jù)的交換,。同TMC260或者TMC261通信是發(fā)送一個20位命令字和接收一個20位狀態(tài)字。 STEP/DIRSTEP/DIR模式在默認(rèn)的情況下是啟用的,，在每一個信號跳變時，DIR引腳的輸入狀態(tài)電平?jīng)Q定電機前進(jìn)或者后退,，每一個步距角都可以分為整步或者微步運行,，一個整步可以分為2、4,、8,、16、32,、64,、128或256個微步。在微步控制,，DIR輸入為低電平狀態(tài)每一個階躍信號將會增加內(nèi)部微步計數(shù)器值,，一個內(nèi)部表將計數(shù)器的值轉(zhuǎn)換為正弦和余弦值為微步控制電動機的電流。 TMC260控制方式選擇SPI模式：SDOFF位置高,，STEP/DIR接口失能,，通過DRVCTR指定每個線圈的通過電流。
TMC260庫使用實例好了,，前面說了這么多,，難道需要我們的使用者具體去了解這些什么參數(shù)怎樣設(shè)置，寄存器怎樣配置,，配置什么值,，不，我們?yōu)槭褂谜咦隽诉m配的庫函數(shù),，只需要知道怎樣使用我們的庫函數(shù)就行了,。當(dāng)然，每一個步進(jìn)電機的參數(shù)不相同，需要使用者自己去調(diào)試一些參數(shù),，如果覺得這些很麻煩,，請直接使用我們的步進(jìn)電機[混合式步進(jìn)電機-42BYGH1861A-C]。 注意:請在1.0.X版本的IDE下編譯,，高版本IDE因庫的更新將導(dǎo)致編譯失敗,。 TMC260庫文件下載鏈接 /***************************************************
TMC260 Stepper Motor Driver Shield
<http://www./index.php?route=product/product&product_id=1360&search=tmc260&description=true#.Vp9Lrh6OCx8>
***************************************************
This example show how to control stepper motors.
Created 2015-6-11
By Bruce Hee <Loan.he@>
Modified 2015-6-11
By Bruce Hee <Loan.he@>
GNU Lesser General Public License.
See <http://www./licenses/> for details.
All above must be included in any redistribution
****************************************************/
/***********Notice and Trouble shooting***************
1.Connection and Diagram can be found here
<http://www./wiki/index.php?title=TMC260_Stepper_Motor_Driver_Shield_SKU:_DRI0035>
2.This code is tested on Arduino Uno, Leonardo, Mega boards.
3.SHT1x library is created by jonoxer.
See <https://github.com/CainZ/TMC260-Stepper-Motor-Driver-Shield> for details.
****************************************************/
#include <SPI.h>
#include <TMC26XStepper.h>
//we have a stepper motor with 200 steps per rotation,CS pin 6, dir pin 4, step pin 5 and a current of 300mA
TMC26XStepper tmc26XStepper = TMC26XStepper(200,6,4,5,800);
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("==============================");
Serial.println("TMC26X Stepper Driver Demo App");
Serial.println("==============================");
//set this according to you stepper
Serial.println("Configuring stepper driver");
//char constant_off_time, char blank_time, char hysteresis_start, char hysteresis_end, char hysteresis_decrement
tmc26XStepper.setSpreadCycleChopper(2,24,8,6,0);
tmc26XStepper.setRandomOffTime(0);
tmc26XStepper.SPI_setCoilCurrent(100);
tmc26XStepper.setMicrosteps(128);
tmc26XStepper.setStallGuardThreshold(4,0);
Serial.println("config finished, starting");
Serial.println("started");
tmc26XStepper.SPI_setSpeed(80); //Set 80 revolutions per minute
tmc26XStepper.SPI_step(-200); //Sets the number of runs for 200 steps, reverse motor 1
tmc26XStepper.spi_start() ; //Motor starting
delay(2000);
tmc26XStepper.SPI_step(200); //Sets the number of runs for 200 steps, that motor is turn 1
tmc26XStepper.spi_start() ;
delay(2000);
tmc26XStepper.SPI_setSpeed(100); //Set 80 revolutions per minute
tmc26XStepper.SPI_step(-300); //Sets the number of runs for 300 steps, reverse motor 1.5
tmc26XStepper.spi_start() ;
delay(2000);
tmc26XStepper.SPI_setSpeed(120);
tmc26XStepper.SPI_step(400); //reverse motor 2.0
tmc26XStepper.spi_start() ;
delay(3000);
}
void loop() {
//Motor control can be written inside the loop functions, let motor repetitive movements
}
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TMC260 Stepper Motor Driver Shield
<http://www./index.php?route=product/product&product_id=1360&search=tmc260&description=true#.Vp9Lrh6OCx8>
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This example show how to control stepper motors.
Created 2015-6-11
By Bruce Hee <Loan.he@>
Modified 2015-6-11
By Bruce Hee <Loan.he@>
GNU Lesser General Public License.
See <http://www./licenses/> for details.
All above must be included in any redistribution
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/***********Notice and Trouble shooting***************
1.Connection and Diagram can be found here
<http://www./wiki/index.php?title=TMC260_Stepper_Motor_Driver_Shield_SKU:_DRI0035>
2.This code is tested on Arduino Uno, Leonardo, Mega boards.
3.SHT1x library is created by jonoxer.
See <https://github.com/CainZ/TMC260-Stepper-Motor-Driver-Shield> for details.
****************************************************/
#include <SPI.h>
#include <TMC26XStepper.h>
//we have a stepper motor with 200 steps per rotation, CS pin 6, dir pin 4, step pin 5 and a current of 300mA
TMC26XStepper tmc26XStepper = TMC26XStepper(200,6,4,5,700);
int curr_step;
int speed = 0;
int speedDirection = 100;
int maxSpeed = 1000;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("==============================");
Serial.println("TMC26X Stepper Driver Demo App");
Serial.println("==============================");
//set this according to you stepper
Serial.println("Configuring stepper driver");
//char constant_off_time, char blank_time, char hysteresis_start, char hysteresis_end, char hysteresis_decrement
tmc26XStepper.setSpreadCycleChopper(2,24,8,6,0);
tmc26XStepper.setRandomOffTime(0);
tmc26XStepper.setMicrosteps(32);
tmc26XStepper.setStallGuardThreshold(4,0);
Serial.println("config finished, starting");
Serial.println("started");
}
void loop() {
if (!tmc26XStepper.isMoving()) {
speed+=speedDirection;
if (speed>maxSpeed) {
speed = maxSpeed;
speedDirection = -speedDirection;
} else if (speed<0) {
speedDirection = -speedDirection;
speed=speedDirection;
}
//setting the speed
Serial.print("setting speed to ");
Serial.println(speed);
tmc26XStepper.setSpeed(speed);
//we want some kind of constant running time - so the length is just a product of speed
Serial.print("Going ");
Serial.print(10*speed);
Serial.println(" steps");
tmc26XStepper.step(10*speed);
} else {
//we put out the status every 100 steps
if (tmc26XStepper.getStepsLeft()%100==0) {
Serial.print("Stall Guard: ");
Serial.println(tmc26XStepper.getCurrentStallGuardReading());
}
}
tmc26XStepper.move();
}
TMC260庫說明TMC260庫解析*TMC26XStepper(int number_of_steps, int cs_pin, int dir_pin, int step_pin, unsigned int current, unsigned int resistor) number_of_steps：每選擇一周的步數(shù),。 *TMC26XSet_SPICS(int cs_pin) cs_pin：在 SPI總線模式下CS引腳選擇,。 *setConstantOffTimeChopper(char constant_off_time, char blank_time, char fast_decay_time_setting, char sine_wave_offset, unsigned char use_current_comparator) constant_off_time：時間設(shè)定,，控制斬波器最低頻率，對于大多數(shù)應(yīng)用這個時間適合范圍為5us-20us,?？稍O(shè)置值為0-15. *setCurrent(unsigned int current) current：設(shè)置線圈電流。 *SPI_setCoilCurrent(int Current) Current：設(shè)置SPI模式下電機線圈電流大小,，注意此時的設(shè)置范圍0-248,。 *setMicrosteps(int number_of_steps) number_of_steps：設(shè)置每一步間距的微步數(shù)。可設(shè)置為0-256,。 *setStallGuardThreshold(char stall_guard_threshold, char stall_guard_filter_enabled) stall_guard_threshold：設(shè)置失速保護(hù)(StallGuard)閾值,以獲取合理的StallGuard讀數(shù),。 *step(int steps_to_move) steps_to_move：設(shè)置STEP/DIR模式下前進(jìn)步數(shù),，正負(fù)值確定電機運行方向。 *setSpeed(unsigned int whatSpeed) whatSpeed：設(shè)置STEP/DIR模式下每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),。 *SPI_step(int spi_steps_to_move) spi_steps_to_move：設(shè)置SPI模式下前進(jìn)的步數(shù),，正負(fù)值確定電機運行方向。 *SPI_setSpeed(unsigned int whatSpeed) whatSpeed：設(shè)置SPI模式下每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),。 *tmc26XStepper.move() STEP/DIR模式下電機開始運行,。 *tmc26XStepper.spi_start() SPI模式下電機開始運行。 TMC260資料下載步進(jìn)電機驅(qū)動擴(kuò)展板原理圖下載 |
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來自： 易水殘虹 > 《步進(jìn)電機》
