SPI与DRV8889串行通讯，驱动步进电机

只看该作者 · 2021-9-4 14:28

一、前言
DRV8889其实就是一款步进驱动器芯片，由大名鼎鼎的TI制造。这款步进驱动芯片体积相当小，比1元的硬币还要小一点。我用DRV8889设计了一款1托2的步进电机驱动器（使用两个DRV8889即可），整个项目的软件与硬件都自己完成，最后发现其效果还不错。值得注意的是，这个步进驱动芯片不集成步进电机的加减速算法。例如梯形速度曲线算法，S型速度曲线算法都需要自己实现。为什么需要速度曲线算法？说白了就是为了避免步进电机丢步。

后续我会更新梯形速度曲线算法的源代码与教程，还有S型速度曲线算法的源代码与教程。老实说，S型曲线算法比较复杂一些，大部分的应用使用梯形运动曲线即可。

这篇博文主要介绍使用我编写的DRV8889驱动代码（bsp_DRV8889.h与bsp_DRV8889.c），使得MCU与DRV8889通过SPI接口正常通讯，完成写入DRV8889的寄存器与读取DRV8889寄存器的功能，为驱动步进电机做好准备。以下是DRV8889-Q1的功能介绍。

Note : 并不是说有了DRV8889驱动代码就不需要看datasheet了，一定要多看datasheet（虽然是英文版，也要多看），尤其是寄存器章节。

只看该作者 · 2021-9-4 14:30

二、硬件设计
简单介绍一下硬件设计。

2.1、PCB原理图设计
DRV8889提供了原理图的参考设计，直接使用就好了。

MCU_SLEEP接到MCU的PH2
MCU_DRVOFF接到MCU的PH3
MCU_DIR接到MCU的PH4
MCU_STEP接到MCU的PA2
SPI1_SCK接到MCU的PA5
SPI1_MISO接到MCU的PA6
SPI1_MOSU接到MCU的PA7
SPI1_NSS接到MCU的PA4
MCU_FAULT接到MCU的PC4

2.2、PCB Layout
电容尽量接近IC，还有注意一下IC底部散热孔的设计。

只看该作者 · 2021-9-4 14:31

三、CubeMX

3.1、RCC

只看该作者 · 2021-9-4 14:32

3.2、DEBUG

只看该作者 · 2021-9-4 14:33

3.3、Clock Configuration

只看该作者 · 2021-9-4 14:34

3.4、SPI配置

只看该作者 · 2021-9-4 14:35

3.5、GPIO配置

只看该作者 · 2021-9-4 14:36

3.6、TIM

先用定时器产生PWM波，控制步进电机转起来。

只看该作者 · 2021-9-4 14:37

3.7、Project Manager

生成代码。

只看该作者 · 2021-9-4 14:38

四、Keil

4.1、Target

我最近做项目都是使用V6.14，同学们也可以继续使用V5。Use MicroLIB一定要勾选！！！！

只看该作者 · 2021-9-4 14:39

4.2、Output

只看该作者 · 2021-9-4 14:40

4.3、C/C++(AC6)

我的优化等级一般选择3级，这个按大家的习惯来就好了。

只看该作者 · 2021-9-4 14:41

4.4、Debug配置

只看该作者 · 2021-9-4 14:42

4.5、添加DRV8889驱动代码

只看该作者 · 2021-9-4 14:43

4.6、添加include路径

只看该作者 · 2021-9-4 14:44

五、代码

我是使用MDK的中间件EventRecorder来重定向printf，也可以使用USART来重定向printf都可以的。一定要实现printf重定向。

5.1、main.h

只看该作者 · 2021-9-4 14:45

5.2、bsp_DRV8889.c

一般情况下，用户只需要修改相电流，脉冲细分数，还有转向。

当前我设置相电流是18.75%，脉冲细分数1/8（最大支持1/255)，电机正转（CW）。其实电机的转向是根据DIR引脚决定的，这里只是封装了一下。

只看该作者 · 2021-9-4 14:46

5.3、tim.c

使用定时器17的定时器溢出来翻转STEP引脚，从而产生PWM脉冲给步进驱动器IC，当前使用的是一种调试手段，实际项目需要使用定时器的PWM模式输出PWM脉冲给步进驱动器IC。

只看该作者 · 2021-9-4 14:47

5.4、main.c

只看该作者 · 2021-9-4 14:48

六、DEBUG

6.1、观察实时变量

TRQ_DAC = 0x0D表示相电流设置了18.75%。
MICROSTEP_MODE = 0x05表示脉冲细分数为1/8。表示写入DRV8889寄存器成功了。