atk2md4850步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用戶手冊(cè)

1、ATK-2MD4850高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用戶手冊(cè)用戶手冊(cè)User ManualALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器目錄1. 特性參數(shù)21.1 典型參數(shù)22. 驅(qū)動(dòng)器接口3信號(hào)接口3信號(hào)接線圖32.12.22.3 驅(qū)動(dòng)器電源 VCC GND42.4 電機(jī)動(dòng)力端子 A+ A- B+ B42.5 典型接線圖43.功能選擇63.13.23.34.故障4.14.2驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)定6驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)定6自動(dòng)半流功能6.7狀態(tài)指示燈7故障及排除75.配套例程說(shuō)明85.15.25.36.安裝硬件連接8代碼實(shí)現(xiàn)8實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象9圖127.其他13用戶手冊(cè)1ALIENTEKATK-2MD48

2、50 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1.特性參數(shù)ATK-2MD4850 是一款高性能細(xì)分型 2 相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用 1248VDC 供電，輸出峰值電流可達(dá) 5.0A，適合驅(qū)動(dòng)常用的 42、57、86 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)。此驅(qū)動(dòng)器采用PWM 恒流和超小細(xì)分技術(shù)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小，低速運(yùn)行平穩(wěn)以及極小振動(dòng)和噪音。高速時(shí)輸出力矩也大大高于其他兩相驅(qū)動(dòng)器，精度高。廣泛適用于雕刻機(jī)、數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械等分辨率要求較高的設(shè)備上。該驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)包括：1， 采用先進(jìn)的雙極性PWM 恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)。2， 高速大力矩輸出，避免丟步（空載轉(zhuǎn)速高達(dá) 240300r/min），最高轉(zhuǎn)速達(dá) 1200r/min。3，

3、 靈活的輸出電流設(shè)定，適用不同型號(hào)的電機(jī)。4， 自帶自動(dòng)半流功能，減小電機(jī)發(fā)熱。5， 支持各種常用的 16 種細(xì)分功能，最大支持 128 細(xì)分。6， 直流 1248V 供電，輸出峰值電流高達(dá) 5.0A。7， 支持欠壓保護(hù)、保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等功能。1.1 典型參數(shù)典型參數(shù)如表 1.1.1 所示：表 1.1.1 ATK-2MD4850 典型參數(shù)注意：嚴(yán)禁在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中更改撥碼開(kāi)關(guān)！用戶手冊(cè)2項(xiàng)目說(shuō)明輸入電壓直流 1248V 輸入。輸出電流（SW8=OFF）：1.55.0A，8 檔可調(diào)，分辨率 0.5A半流（SW8=ON）：0.752.5A，8 檔可調(diào)，分辨率 0.25A驅(qū)動(dòng)方式雙極恒流

4、PWM 驅(qū)動(dòng)輸出溫度工作溫度：-1060；溫度-4080冷卻方式自然冷卻使用場(chǎng)合避免粉塵、油霧以及腐蝕性氣體;避開(kāi)過(guò)熱潮濕環(huán)境安裝118mm*76mm*33mm（長(zhǎng)*寬*高）重量250 克ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2.驅(qū)動(dòng)器接口2.1信號(hào)接口注意：否則無(wú)效：信號(hào)有效定義：給定的信號(hào)使得驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦導(dǎo)通，則此信號(hào)有效；1. 使能信號(hào)接口 ENA+、ENA-使能信號(hào) ENA：用驅(qū)動(dòng)器的上下電進(jìn)行電機(jī)通斷電操作會(huì)使驅(qū)動(dòng)器快速老化，為避免這種情況，本驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)了使能信號(hào)（ENA）輸入端口，也就是通常所說(shuō)的脫機(jī)信號(hào)。用戶可以隨時(shí)此信號(hào)，當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將

5、自動(dòng)切斷電機(jī)繞組電流，使電機(jī)處于自由狀態(tài)（無(wú)保持轉(zhuǎn)矩）。當(dāng)此信號(hào)不連接時(shí)默認(rèn)為無(wú)效狀態(tài)，這時(shí)電機(jī)繞組通以電流，可正常工作。2. 方向輸入接口 DIR+、DIR-方向電平信號(hào)DIR：此信號(hào)決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。如果此信號(hào)有效時(shí)，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則此信號(hào)無(wú)效時(shí)，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器工作于這種單脈沖模式。3. 脈沖輸入接口 PUL+、PUL-步進(jìn)脈沖接口 PUL：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器把器發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，驅(qū)動(dòng)器每接受一個(gè)脈沖信號(hào) PUL，就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，PUL 的頻率和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。對(duì)于最佳輸入要求，此信號(hào)占空比最好 1:1，脈沖信號(hào)的頻率不大于100KHz。2.

6、2信號(hào)接線圖器的信號(hào)可以高電平有效，也可以低電平有效。當(dāng)高電平有效時(shí)，把所有信號(hào)的負(fù)端連接一起到地；低電平有效時(shí)，把所有信號(hào)的正端連接一起作為信號(hào)公共端。1.集電極開(kāi)路（共陽(yáng)極）接線方式如圖 2.2.1圖 2.2.1 驅(qū)動(dòng)器共陽(yáng)極接法，器集電極開(kāi)路輸出用戶手冊(cè)3ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2. PNP 輸出接線（共陰極）方式如圖 2.2.2 所示：圖 2.2.2 驅(qū)動(dòng)器共陰極接法，注意：當(dāng) VCC 為 3.3V5V 時(shí)，R 短接；器PNP 輸出當(dāng) VCC 為 12V 時(shí)，R 取 1K 電阻，大于 1/8W；當(dāng) VCC 為 24V 時(shí)，R 取 2K 電阻，

7、大于 1/8W；2.3 驅(qū)動(dòng)器電源 VCC GND注意：此處的 VCC 和 GND 是指驅(qū)動(dòng)器絲印上的 VCC 和 GND，并不是指源 vcc 和 gnd，注意區(qū)分！VCC 為直流電源正極，電壓范圍為直流 1248V，通常采用開(kāi)關(guān)電源供電，當(dāng)采用開(kāi)關(guān)電源供電時(shí)，應(yīng)注意其標(biāo)稱的額定輸出電流，盡量選購(gòu)與電機(jī)相電流匹配的開(kāi)關(guān)電源。一般的，電源電壓越高，電機(jī)的力矩輸出越大，可避免高速丟步現(xiàn)象，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致低速振動(dòng)加大以及發(fā)熱，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械要求合理調(diào)整供電電壓。器的電2.4 電機(jī)動(dòng)力端子 A+ A- B+ B-驅(qū)動(dòng)器和兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的連接采用四線制，電機(jī)的繞組有并聯(lián)和串聯(lián)接法，并聯(lián)接法，高

8、速性能好，但驅(qū)動(dòng)電流大；串聯(lián)接法適用于高力矩輸出。一般的，高速輸出的接線輸出電流設(shè)定在電機(jī)額定電流的 1.4 倍；高力矩輸出的接線輸出電流設(shè)定在電機(jī)額定電流的 70%。實(shí)際應(yīng)用中，圍內(nèi)。電流設(shè)定在電機(jī)長(zhǎng)期工作表面溫度不超過(guò)+80的范2.5 典型接線圖我們的開(kāi)發(fā)板與驅(qū)動(dòng)器的接線圖參考典型接線圖，如圖 2.5.1 所示：用戶手冊(cè)4ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器圖 2.5.1 典型接線圖信號(hào)線，其次連接步進(jìn)電機(jī)動(dòng)力線 ，最后接驅(qū)動(dòng)器電源注意：接線順序，請(qǐng)先接線！用戶手冊(cè)5ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3.功能選擇3.1 驅(qū)動(dòng)

9、器細(xì)分設(shè)定注意：撥碼開(kāi)關(guān)按下時(shí)為 ON，抬起時(shí)為 OFF，下同 。用戶可以通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)器面板上撥碼開(kāi)關(guān)（SW1 SW2 SW3 SW4）的狀態(tài)來(lái)設(shè)定 16 種細(xì)分模式。此 16 種細(xì)分模式基本上涵蓋了用戶對(duì)電機(jī)步距角的要求。具體設(shè)置見(jiàn)表 3.1.1：表 3.1.1 驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)置表格3.2 驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)定本驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì) 8x2 檔輸出電流選擇，由驅(qū)動(dòng)器上的撥碼開(kāi)關(guān)（SW5 SW6 SW7 SW8）設(shè)定，SW8 用于設(shè)置半流：當(dāng) SW8 設(shè)置為 ON，驅(qū)動(dòng)器輸出電流為 SW5、SW6、SW7 所設(shè)置電流的一半，當(dāng) SW8 設(shè)置為 OFF，輸出電流則為 SW5、SW6、SW7 所設(shè)置的電流，電流大小

10、以最大值(Peak)標(biāo)稱。該驅(qū)動(dòng)器最大可提供 5.0A 的輸出電流，電流設(shè)定分辨率為 0.5A（ SW8=OFF）或者 0.25A（SW8=ON）。撥碼開(kāi)關(guān)（SW5 SW6 SW7 SW8）組合的每一種狀態(tài)代表一個(gè)電流值輸出設(shè)定，參見(jiàn)表 3.2.1：表 3.2.1 驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)置表格注意：在設(shè)定此參數(shù)時(shí)務(wù)必使驅(qū)動(dòng)器處于不加電源或加電源但電機(jī)未運(yùn)行的狀態(tài)， 這樣可避免因電流突變對(duì)驅(qū)動(dòng)器功率輸出部分產(chǎn)生的沖擊。參數(shù)設(shè)定完畢請(qǐng)關(guān)閉電源，重新上電后新參數(shù)才會(huì)有效。不規(guī)范的操作可能會(huì)造成驅(qū)動(dòng)器的損壞！3.3 自動(dòng)半流功能驅(qū)動(dòng)器在脈沖信號(hào)停止施加 0.5 秒左右，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入半電流狀態(tài)，這時(shí)電機(jī)相電流為運(yùn)行

11、時(shí)的 50%，以降低功耗減少電機(jī)發(fā)熱，收到新的狀態(tài)，此功能一直有效。脈沖后驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)半電流用戶手冊(cè)6PeakSW5SW6SW7SW8PeakSW5SW6SW7SW81.5AOFFOFFOFF3.5AOFFOFFON2.0AONOFFOFF4.0AONOFFON2.5AOFFONOFF4.5AOFFONON3.0AONONOFF5.0AONONON細(xì)分?jǐn)?shù)SW1SW2SW3SW4細(xì)分?jǐn)?shù)SW1SW2SW3SW42ONONONON6ONONONOFF4OFFONONON12OFFONONOFF8ONOFFONON36ONOFFONOFF16OFFOFFONON5OFFOFFONOFF32ONONOFF

12、ON10ONONOFFOFF64OFFONOFFON20OFFONOFFOFF128ONOFFOFFON50ONOFFOFFOFF3OFFOFFOFFON100OFFOFFOFFOFFALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4.故障4.1 狀態(tài)指示燈PWR：綠燈，電源指示燈。ALARM：紅燈，故障（、過(guò)熱和欠壓）。紅燈亮起時(shí)，表明驅(qū)動(dòng)器出故障了，請(qǐng)立即切斷驅(qū)動(dòng)器電源，排除故障后再繼續(xù)操作。4.2 故障及排除故障和排除請(qǐng)參考表 4.2.1：表 4.2.1故障和排除用戶手冊(cè)7故障解決辦法LED 燈不亮電源接錯(cuò)檢查電源接線電源電壓過(guò)低適當(dāng)增大電源電壓電機(jī)不轉(zhuǎn)且無(wú)保持轉(zhuǎn)矩電

13、機(jī)接線錯(cuò)誤改正電機(jī)接線使能信號(hào) ENA 信號(hào)有效使 ENA 無(wú)效電機(jī)不轉(zhuǎn)但有保持轉(zhuǎn)矩?zé)o脈沖信號(hào)輸入給驅(qū)動(dòng)器輸入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向錯(cuò)誤動(dòng)力線接錯(cuò)互換任意兩相連線方向信號(hào)輸入相反改變方向信號(hào)電機(jī)扭矩太小相電流設(shè)置過(guò)小設(shè)置合適的相電流度過(guò)快減小度的值電機(jī)排除機(jī)械故障ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5.配套例程說(shuō)明5.1 硬件連接1.戰(zhàn)艦開(kāi)發(fā)板、精英開(kāi)發(fā)板、Mini 開(kāi)發(fā)板和驅(qū)動(dòng)器硬件連接（共陰極接法，參考圖 2.2.2）ENA+（驅(qū)動(dòng)器） DIR+（驅(qū)動(dòng)器）PUL+（驅(qū)動(dòng)器）àààPC2（開(kāi)發(fā)板） PC0（開(kāi)發(fā)板）PC7（開(kāi)發(fā)

14、板）ENA- DIR- PUL-（驅(qū)動(dòng)器） àGND（開(kāi)發(fā)板）探索者開(kāi)發(fā)板和驅(qū)動(dòng)器硬件連接（共陰極接法，參考圖 2.2.2）2.ENA+（驅(qū)動(dòng)器） DIR+（驅(qū)動(dòng)器）PUL+（驅(qū)動(dòng)器）àààPE6（開(kāi)發(fā)板） PE5（開(kāi)發(fā)板）PC7（開(kāi)發(fā)板）ENA- DIR- PUL-（驅(qū)動(dòng)器） àGND（開(kāi)發(fā)板）F429 開(kāi)發(fā)板和驅(qū)動(dòng)器硬件連接（共陰極接法，參考圖 2.2.2）3.ENA+（驅(qū)動(dòng)器） DIR+（驅(qū)動(dòng)器）PUL+（驅(qū)動(dòng)器）àààPF9（開(kāi)發(fā)板） PF7（開(kāi)發(fā)板）PC7（開(kāi)發(fā)板）ENA- DIR- PUL-（驅(qū)動(dòng)器）

15、àGND（開(kāi)發(fā)板）5.2 代碼實(shí)現(xiàn)1. 例程所實(shí)現(xiàn)功能此例程用于學(xué)習(xí)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用，學(xué)會(huì)使用驅(qū)動(dòng)器（按給定頻率正反轉(zhuǎn)）。2. 代碼函數(shù)說(shuō)明例程需要用到的 4 個(gè)主要函數(shù)如下：void Driver_Init(void);/驅(qū)動(dòng)器初始化步進(jìn)電機(jī)相對(duì)和絕對(duì)void TIM8_OPM_RCR_Init(u16 arr, u16 psc)；/TIM8_CH2 初始化 單脈沖+重復(fù)計(jì)數(shù)模式void Locate_Rle(long num, u32 frequency, DIR_Type dir) /相對(duì)函數(shù)void Locate_Abs(long num, u32 frequency);

16、/絕對(duì)函數(shù)注：這幾個(gè)函數(shù)已經(jīng)打包好，方便用戶移植到其他實(shí)驗(yàn)中。解壓例程后，源文件在HARDWARE 文件夾下的 DRIVER 文件夾內(nèi)，包括 driver.c 和 driver.h。1) 驅(qū)動(dòng)器初始化函數(shù)，主要就是初始化與驅(qū)動(dòng)器 ENA+,DIR+相連的 2 個(gè) IO（硬件連接請(qǐng)看 5.1 章節(jié)）為推挽輸出；2) TIM8_CH2 初始化，此例程產(chǎn)生脈沖所使用的定時(shí)器均是 TIM8_CH2（PC7）,定時(shí)器工作在單脈沖+重復(fù)計(jì)數(shù)模式，TIM8 中斷頻率可以通過(guò)driver.h 下的RCR_VAL 宏更改，RCR_VAL的范圍 0255，每計(jì)數(shù) RCR_VAL+1 次中斷一次，所以這個(gè)值越大，中

17、斷頻率越低。需要注意的是定時(shí)器必須初始化為 1MHz 計(jì)數(shù)頻率。3) 相對(duì)函數(shù)：在步進(jìn)電機(jī)當(dāng)前位置基礎(chǔ)上順時(shí)針(CW)或者逆時(shí)針(CCW)走 num 個(gè)脈沖，此函數(shù)帶方向，DIR_Type 是 driver.h 下的一個(gè)枚舉類型，用于設(shè)置電機(jī)旋轉(zhuǎn)用戶手冊(cè)8ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器方向，參數(shù) dir=CW,電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；dir=CCW,電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和設(shè)置方向相反，不用更改電機(jī)接線，只需要更改 driver.h 下的 CW=0,CCW=1；參數(shù) num范圍 02147483647；frequency 范圍 20Hz100KH

18、z。4) 絕對(duì)函數(shù)：步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定頻率轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)置的絕對(duì)位置，開(kāi)發(fā)板上電和復(fù)位時(shí)，當(dāng)前位置為 0，電機(jī)的當(dāng)前位置用一個(gè) long 型變量current_pos 指示。在 current_pos=0 的基礎(chǔ)上順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后 current_pos 為正，否則為負(fù)。此函數(shù)不帶方向，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)參數(shù)的正負(fù)自動(dòng)設(shè)置電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)到絕對(duì)位置。參數(shù) num 范圍-21474836482147483647；frequency 范圍 20Hz100KHz。5)絕對(duì)6)此例程配置了 usmart 函數(shù)和按鍵函數(shù)，可以通過(guò)按鍵或者串口調(diào)用相對(duì)函數(shù)和函數(shù)例程驅(qū)動(dòng)器，從而步進(jìn)電機(jī)。說(shuō)明和注意事項(xiàng)請(qǐng)看例程的 README

19、.TXT。5.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象安裝 CH340 驅(qū)動(dòng)：ATK-2MD4850 驅(qū)動(dòng)器資料à配套軟件à CH340 驅(qū)動(dòng)(USB 串口驅(qū)動(dòng))_XP_WIN7 共用，運(yùn)行 SETUP.EXE，完成 CH340 驅(qū)動(dòng)安裝。設(shè)置驅(qū)動(dòng)器細(xì)分和電流，完成硬件接線（參考 5.1 和 2.5 章節(jié)），然后給開(kāi)發(fā)板上電（USB 232 接口），打開(kāi) XCOM 調(diào)試助手（ATK-2MD4850 驅(qū)動(dòng)器資料à配套軟件à串口調(diào)試助手àXCOM V2.0.exe），找到對(duì)應(yīng) COM，設(shè)置波特率 115200,1 位停止位，8 位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)，勾上新行，然后打開(kāi)串口，最后給

20、驅(qū)動(dòng)器上電。1. 通過(guò)串口的方式調(diào)用相對(duì)和絕對(duì)函數(shù)，接收1) 串口所示：區(qū)輸入 list，然后點(diǎn)擊打印出可供調(diào)用的函數(shù)，如圖 5.3.1圖 5.3.1打印可調(diào)用函數(shù)2) 然后選擇多條用戶手冊(cè)，把接收區(qū)的最后 2 個(gè)函數(shù)到條目下，修改好參數(shù)，開(kāi)9ALIENTEKATK-2MD4850 用戶手冊(cè)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)板復(fù)位一下，當(dāng)前位置歸零。如圖 5.3.2：圖 5.3.2 設(shè)置可調(diào)用函數(shù)并置零當(dāng)前位置條目后邊的數(shù)字就可調(diào)用該函數(shù)，這兒的相對(duì)的3) 點(diǎn)擊函數(shù) Locate_Rle 最后一個(gè)參數(shù)用于設(shè)置電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的，0（CCW）表示逆時(shí)針?lè)较颍?（CW）表示順時(shí)針?lè)较颍?實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和設(shè)置方向相反，只需更改 driver.h 下的 CW=0,CCW=1；每調(diào)用一次函數(shù)，串口打印當(dāng)前的位置。然后我們依次調(diào)用這 4 個(gè)函數(shù)，根