基于A4988的步进电机驱动器电路设计

1 A4988步进电机驱动器简介

方便使用，是我们这些用户最想要的，固有的名词和深入介绍在这就不多说了，您可以百度，或这下载附件，芯片手册中有详细的说明。

A4988是一款带转换器和过流保护的DMOS微步进电机驱动器，它用于操作双极步进电机，在步进模式，输出驱动的能力35V和±2A。

转换器是A4988易于实施的关键。只要在“STEP”引脚输入一个脉冲，即可驱动电动机产生微步。无须进行相位顺序表、高频率控制行或复杂的界面编程。A4988界面非常适合复杂的微处理器不可用或过载的应用。

2 产品特点

1、控制简单，只需要控制STEP与DIR两个端口；

2、精度调整，五种不同的步进模式：全、半、1/4、1/8、1/16；

3、可调电位器可以调节输出电流，从而获得更高的步进率；

4、兼容3.3V和5V逻辑输入；

3 芯片典型电路

《ignore_js_op》

注意步进电机的接线方式，步进电机为两相四线的步进电机，OUT1A与OUT1B分别接电机同相的两端；OUT2A与OUT2B分别接电机另一相的两端。在连接步进电机时，一定要知道哪两个线是同一相。

4 最大额定值

《ignore_js_op》

5 步进模式设置

《ignore_js_op》

例如全模式时，一个脉冲，步进电机旋转角度1.8°；在1/4模式时，一个脉冲，步进电机旋转角度为0.45°。

6 模块连接图

《ignore_js_op》

测试中选择型号为17HS5413（42BYGH）的两相四线步进电机，步距角为1.8°，200个脉冲转动一圈。

STEP、DIR分别连接单片机的两个控制端口，EN可以使用单片机端口控制，也可以直接连接GND使能；MS1、MS2、MS3按照上一节“步进模式设置”，接高低电平，设置步进模式，来选择不同的步距角。设置脉冲的频率，来控制旋转速度。

2B、2A、1A、1B分别接步进电机红、蓝、黑、绿线。

VMOT、GND接12V左右直流电源（电压大小更具步进电机不同，选择合适电压）。

VDD、GND接3.3V或5V。

7 实验代码

//初始化步进电机控制端口

//STEP1 PCout（4）

//DIR1 PCout（5）

void STEP_Init（void）

{

RCC-》APB2ENR|=1《《4; //使能PORTC时钟

GPIOC-》CRL&=0XFF00FFFF;

GPIOC-》CRL|=0X00330000;

}

//dir：为方向控制，TRUE：正转 FALSE：反转

//period为周期

//steps：脉冲个数

void Step_Control（u8 dir，u16 period，u32 steps）

{

u32 i;

for（i=0; i 《= steps;i++）

{

DIR = dir;

STEP = 1;

delay_us（1）;

STEP = 0;

delay_us（period）;

}

}

#define TRUE 1

#define FALSE 0

//端口定义

#define STEP PCout（4）

#define DIR PCout（5）

int main（void）

{

Stm32_Clock_Init（9）; //系统时钟设置

delay_init（72）; //延时初始化

STEP_Init（）; //步进电机驱动端口初始化

LED_Init（）; //初始化与LED连接的硬件接口

while（1）

{

LED = ！LED;

Step_Control（FALSE，1600，200）;

delay_ms（1000）;

Step_Control（TRUE，1600，400）;

delay_ms（1000）;

}

}

程序实现功能：电机反转1圈、正转2圈。

不改变程序，设置不同的步进模式，观察步进电机的旋转角度。

此文件主要包含1：A4988步进电机驱动器使用手册，主要涉及步进模式设置、与单片机和步进电机的连接方式；

2：A4988芯片手册；

3：步进电机驱动程序例程

例程是通过延时来实现控制步进电机速度的，缺点就是单片机“其他的不能干了”；也有使用PWM来控制步进电机的，但是这个缺点就是，调速度时要不停的初始化，脉冲个数也不好控制。个人决定中断是最好用的，在下次更新的时候我们贴上。

大家还有一个比较关心的问题，就是如何调节A4988电机驱动的输出电流。

《ignore_js_op》

最大输出电流，与Rs和Vref有关，I=Vref/（8*Rs）。

Rs：在驱动板上是0805的贴片电阻封装，通过上面的丝印，R***，可以知道电阻的阻值，我手中的模块上面的电阻丝印为R100，电阻阻值为0.1Ω。

滑动变阻器：驱动板上的滑动变阻器为圆形的，上面有一个缺口，默认向下，顺时针旋转时，相当于上图的滑动电阻指针向左移动，当缺口朝向A4988芯片时，是一个0Ω和10k的临界状态。

VDD加5V电源， Vref的最大电压为1.67，I=1.67/（8*0.1）=2.09A。步进电机实际测得的电压是A4988输出电流的0.7倍，即1.46A。步进电机不同，承受的电流也不同，17HS5413的电流为1.3A，此时的输出电流，已经高于电机所承受电流，需要将滑动变阻器逆时针旋转。