双极性步进电机评估驱动板设计与测试

双极性步进电机评估驱动板设计与测试

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/ic2121/article/details/141253916

本文介绍了一款双极性步进电机评估驱动板的设计方案，该驱动板具有宽电压输入范围、硬件控制、故障检测等功能，适用于各种步进电机的测试和评估场景。

一、设计灵感来源

在工业自动化、精密定位等领域的实际应用中，经常需要处理不同品牌、不同供电电压的步进电机。现有的驱动器往往存在局限性，无法满足多样化的应用场景。因此，设计一款能够覆盖多种双极性步进电机情况的驱动板，以简化工作流程，提高工作效率。

二、需求分析

设计目标是开发一款通用双极性步进电机评估驱动板，具体需求包括：

• 不需要外部控制信号
• 外部输入只有电源，外部输出只有步进电机
• 可以驱动双极性步进电机
• 宽电压范围
• 控制信号板载可调

三、概要设计

根据需求分析，驱动板的接口部分分为输出电源接口和步进电机接口，无须其他控制接口。板载可控制信号生成的部分，以及步进电机驱动部分。

四、详细设计

电机驱动部分

选择MP6500L作为步进电机驱动器，其主要特点包括：

• 工作电压范围：4.5V至35V
• 支持全步到八分步的多种模式
• 兼容3.3V和5V逻辑电源
• 内置电流传感和调节功能
• 多重安全保护功能（OCP、OVP、UVLO、热关机等）

关键引脚设计要点：

• DIR引脚用于电机正反转控制
• nFAULT引脚实时监测故障状态
• ISET引脚用于限制峰值电流
• ROSC引脚用于设定PWM关闭时间
• MS2/MS1引脚用于步进模式配置

电路部分如下：

控制信号发生部分

采用555定时器产生PWM信号，通过按键控制启动/关闭，电位器调节PWM频率，占空比固定为50%。

DCDC部分

选用MP9942进行DCDC转换，支持5V至30V宽电压输入。

五、基本特性

1. 全硬件配置，无软件设计
2. 按键控制启动、关闭
3. 具有故障提示功能
4. 步进电机转速范围内可控
5. 按键控制步进电机转动方向
6. 支持5V至30V电压供电
7. 简洁的连接方式，只需连接电源和步进电机

六、实物展示

焊接后的实物图：

测试连接图：

七、基本测试

测试结果显示：

• 555定时器输出120Hz、占空比50%的方波
• 驱动芯片输出引脚波形正常