【MTO-EV033开发板试用体验连载】测评之四：芯片全功能参数测试，工欲善其事,必先利其器

开发板

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本帖最后由马猛于 2021-2-25 02:41 编辑

上图展示整个测评系统运行的视频。 MTO-EV033开发板试，搭载TB67S128FTG，是一种使用PWM的两相双极步进电机驱动器斩波器。采用CLK-IN控制系统和BiCD工艺。额定值50 V，实现了4.5A。
这个评估板安装了必要的组件来评估集成电路。每个全阶、半阶、四分之一阶1/8阶、1/16阶、1/32阶励磁方式步进是可能的PWM恒流驱动。
板子接入电源和控制信号如下图所示：

这么一颗小小的IC，可以经受50V，可以看出东芝IC芯片工艺技术底蕴之雄厚，这个IC大大小小的步进机都可以驱动，擅长驱动超高精度步进机。
测评需要准备以下设备：
1，两个电源，一个为驱动板VM 高压供电，另一个Vref供电（控制板子电流）

左侧，一个大功率可调的电源；作为VM电源，提供动能。
Vref参考电压由右侧这个是高精度程序控制电源提供，精度可达0.01V。价格老贵了。
2，脉冲发生器，我用正点原子STM32开发板 GPIO实现的，如果不会PWM，直接用延时函数，操作GPIO开关即可，用来提供CLK 信号，这是控制步进电机转速的，一个脉冲运行一步。没有脉冲输入，步进电机是运行不了。
CLK的逻辑电平高电平是 2.0~5.5V，低电平时 0~0.8V。
可由DSP，FPGA，单片机驱动。

3,两相 4 线步进电机

步进电机内部构造如下图：
A，~A是联通的，B和~B是联通。

步进机相关技术参数说明：

相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。

4,高速采样示波器。

这示波器超带宽，任何杂波，异常逃不过它的法眼。

根据MTO-EV033开发板现有硬件资源及TB67S128FTG这颗料的数据手册做如下配置，这个开发板设计人性化，拨码开关设计GPIO高低电平，非常是适合评测。

1、IF_SEL引脚

配置为L，低电平，即采用CLK模式

2、EDG_SEL引脚

配置为L，低电平，单沿触发

3、ENABLE引脚

配置为H，高电平，正常操作模式

4、CW/CCW引脚

配置为H，高电平，顺时针方向运行

5、步进分辨率选择引脚

MODE0-MODE2配置为H，高电平，1/128步分辨率

6、RESET引脚

配置为L，低电平，正常运行模式

7、扭矩功能

TORQE0-TORQE2配置为L，低电平，设置扭矩为100%

8、RS功能

配置为L，低电平，无电流采样电阻模式

开发板上未焊接电流采样电阻

9、GAIN_SEL引脚

配置为L，低电平，将Vref设置为1/5

10、混合衰减功能

MDT0、MDT1配置为L，低电平，快速衰减：37.5%

11、AGC引脚

配置为L，低电平，关闭AGC功能

12、STANDBY引脚

配置为H，高电平，正常运行

14、RS_SEL 预设定输出电流的计算

VREF(V)是控制板子输出电流的，一定要计算好，否则很容易过流击穿电机。

ACDS (RS resistor less) mode: RS_SEL=Low

Iout(max) = 1.56 x VREF(V)

GAIN_SEL=High:

Iout(max) = 0.78 x VREF(V)

介绍下步进机原理：

步进电机芯片的控制有en、step、dir、ms，分别对应使能、步、方向、细分选择。两相四线驱动方式有4拍，八拍的方式，对应的芯片细分为full-step、half-step，4拍、8拍电机就转动一圈。
TB67S128FTG步进电机驱动芯片可以实现更加细致的控制，1/4-step、1/8-step、1/16-step，1/32-step，1/128-step。这个精度是相当精准了，可以作为协作机器人关节控制没问题。运行速度快时适合选择较低的细分模式例如1/2-step，速度慢则选择高细分1/8甚至1/16，选择合适的细分模式能提高电机运行的稳定度，和较小的噪音表现。

电压情况供电：

CLK，脉冲输入

OSC晶振，起振为三角波

电机A+，A-，B+，B-，波形图：

高速运行时候

一个脉冲步长

捕捉之后的：

拉长，波形非常平滑，与理论几乎吻合。没有杂波，IC驱动能力令人叹为观止！