MotrixPulse电机驱动板

一、产品概述

1. 产品名称:MotrixPulse；
2. 基于STM32F405RGT6+VNH5180A-E的四通道电流,转速,位置三闭环的直流有刷电机驱动器；
3. 极小的控制板尺寸集成CAN,USB虚拟串口,UART,蜂鸣器,按键,LED等资源。在智能小车运动控制方面可快速开发应用。

二、产品参数

1. 供电：6-32V；
2. 功耗：待机功耗小于100mA；
3. 最大输出电流:单电机电流5A；
4. PCB尺寸：82x55mm；
5. 供电电压采样范围0~36V,电压采样分辨率8.7mV；
6. 电机电流采样范围0~5A,理论电流采样分辨率1.2mA(实际受电机噪声影响)；
7. 电流采样频率160Khz,PWM频率20Khz,电流环控制频率20Khz,转速环控制频率1Khz,位置环控制频率1Khz。

三、使用说明

设计亮点:

1. 项目方案采用STM32F405RGT6+VNH5180A-E的形式,在满足驱动功率性能需求的前提下,尽可能的简化BOM器件种类和数量,缩减了控制板尺寸；
2. 单面元器件布局,小巧美观,便于后期焊接和增加散热铝板；
3. 对外编码器和通信接口均有静电浪涌保护。增加产品可靠性；
4. 单片机的IO引脚绝大部分被分配和引出,接口众多,有极强的扩展能力。可将此控制板应用在多种场景(麦克纳姆轮全向小车,夹爪魔方机器人等)；
5. 控制板接口背面有与之对应的详细接口功能和接口定义,可方便连线；
6. 大电流通路做了开窗处理,加强散热载流。

接口说明:

1. 控制板下边为编码电机接口,可通过XH2.54_6P线束连接编码电机；
2. 控制板上端为GH1.25_4P接口,有UART,CAN,GPIO等资源；
3. 控制板右上角是USB接口,软件用作虚拟串口,用于上传调试数据；
4. 控制板左边是XT30接口,用于整板供电；
5. 控制板右侧是4个LED指示灯和三个独立按键,功能软件自定义；
6. (所有接口均要确保线序,避免极性错误导致控制板烧毁)。

四、备注

成本构成

1. 元器件成本：90 元(不含PCB)；
2. CNC控制板散热底壳：18元；
3. 外围线束:5元；

注意事项

1. 注意电源电压和极性,电源错误将导致控制板电源烧毁；
2. 控制板长时间大功率运行,驱动芯片会发热,建议背面添加铝板散热；
3. 对外5V接口供电能力有限,不要连接大功率设备。仅用作通信等使用；
4. 连接电机运行时,不要长时间堵转电机。注意编码电机接口定义,避免编码器电源接反损坏编码器和控制板。

附件备注：附件有焊接辅助工具文件位号图，源代码（可基于此版本的软件代码,搭建上层软件,实现更加复杂的功能。

五、测试视频

增加铝散热底壳效果；

视频中展示了电机驱动板应用在夹爪魔方机器人的夹爪控制,(电流,转速,位置)三闭环测试；

电流环单环调试；

六、更新日志

V1.0 首次上传

硬件外设测试完成,软件实现四通道电机电流,转速,位置三闭环控制和CAN,UART,USB虚拟串口,按键检测,LED,

蜂鸣器驱动。可基于此版本的软件代码,搭建上层软件,实现更加复杂的功能。