1 介紹
嘉興禾潤電子科技有限公司（以下簡稱禾潤或HT）設計的電機驅動控制芯片，可廣泛應用于安防監控、POS機、智能玩具、（3D）打印等領域，對部分Allegro, TI等產品pin to pin兼容。
本文參考設計，是采用了禾潤的電機驅動控制芯片，搭配軟硬件設計，可用于電機驅動產品的調試、測試以及產品級設計的參考。
本文參考設計，硬件由兩部分組成，一部分為通用底座（BOTTOM），主要為通信部分，可兼容禾潤的多種電機驅動模塊；另一部分為采用了禾潤電子驅動控制芯片的驅動模塊（TOP）。另外，該參考設計還使用了電機驅動控制圖形用戶界面，能非常方便的調試相關電機模塊。
1.1 組成
本設計主要包含：
（1）通用底座（BOTTOM）;
（2）電機驅動模塊（TOP）;
（3）圖形用戶界面。
1.2 系統工作要求
本參考設計系統安全工作需要符合以下條件：
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Parameter
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Min
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Typ
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Max
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Unit
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Operating Voltage
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6
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-
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35
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V
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Maximum Current
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3.5
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A
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Step Frequency
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0.001
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10
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kHz
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Note: 考慮到本系統適用于多種電機驅動模塊，以上條件并非保證正常工作的參數要求，但超出以上范圍，則可能損壞芯片和模塊。
1 硬件
1.1 系統框架圖
1.2 通用底座（BOTTOM）
1.2.1 電路圖
此部分包含單片機核心器件及外圍簡單電路，包括硬件按鈕復位、無源晶振和I2C存儲器件。
此部分為串口轉USB電路，方便上位機與單片機通信，同時USB口為下部單片機及電機驅動芯片提供邏輯電源。
此部分為接口電路，包括三排排針，與上板電機驅動板通信，另一塊為JTAG接口，用于單片機程序調試。
1.2.2 BOM表
下面簡單羅列部分主要器件，僅供選擇參考。
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名稱
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描述
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LPC11A14
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M0單片機
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FT232R
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USB 轉232
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CAT811
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復位芯片
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AT24C08
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I2C存儲器件
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12M無源晶振
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排針接插件
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1.3
電機驅動模塊
目前，該系統支持以下4種電機驅動模塊：后續將有更多模塊支持。
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支持模塊
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兼容產品
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HR4985
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A4985
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HR3967
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A3967
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HR3979
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A3979
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HR3988
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A3988
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下文只列舉其中HR4985及HR3988的電機驅動模塊硬件電路圖做簡要說明，各硬件模塊都通過3路排針與底部控制板相連。
1.3.1 HR4985電路圖
上圖為HR4985應用原理圖，外圍只有簡單的電阻電容，設計簡單明了，具體設計參數請參看我們的datasheet。
HR4985為最高1/8細分步進模式，可提供35V 1A的驅動輸出，控制一個雙極步進電機。STEP管腳上一個上升沿輸入，控制步進電機向前步進一個固定角度，這樣省去了外部單片機繁雜的邏輯控制。在步進操作期間，工作于混合衰減模式的電流調節器來降低電機運轉的噪聲，增加步進準確性。
1.3.2 HR3988電路圖
本公司HR3988有兩種封裝，分別為QFN36和TQFP48。HR3988的運用一般也分2種模式，下面以QFN36封裝的做簡單闡述。
1.3.2.1 普通運用
上圖為HR3988的一般應用，只有簡單的IO控制，最高提供1/4細分步進，一般運用于對步進角度不是很精細的場合，具體控制時序請參考我們datasheet說明。
HR3988 內含4路DMOS全橋，可驅動兩路雙極步進電機或4路直流電機或者1路步進電機2路直流電機，每路驅動能力高達36V 1.2A。4路全橋，每一路都有獨立的輸入控制，PH1、I01、I11、VREF1為一組，控制OUT1A、OUT1B和SENSE1。PH1控制輸出方向；I01、I11控制輸出電流水平，00為100%電流，01為66%電流，10為33%電流；VREF1選擇此路輸出的參考電壓，最大輸出電流Imax = VREF/（3*RSENSE）。
1.1.1.1 高細分運用
上圖應用一般運用于需要高細分的場合，對于控制單片機的要求也相應提高。若使用的單片機有4路獨立的DAC輸出，可將這4路DAC分別直接與HR3988的4路VREF相連，根據步進時序，在每一個步進期間，輸入相應的DAC值。若單片機沒有4路DAC，則可利用簡單的阻容網路，輸入普通的PWM波來產生需要的VREF參考電壓。根據步進時序，在每一步進期間，在PWM處輸入相應占空比的方波。
1 圖形用戶界面
使用該圖形界面，其可通過PC機，對嘉興禾潤電子科技有限公司設計的電機驅動產品進行各類功能的調節和控制。
1.1 軟件運行環境
可在帶有Windows XP, Windows 7操作系統的PC機上運行，配合上文的硬件，并拷入我公司提供的程序。
1.2 主要功能模塊
1.2.1.1 連接配置
該部分實現與下位機的通信的配置，需要選擇與PC端連接的相應串口端口、波特率及需要演示的芯片型號，上述參數配置好后，單機“打開串口”選項即可實現通信功能。波特率參數我公司默認為115200.
1.2.1.2 控制配置
控制配置界面根據選擇的芯片型號會有差別，下面對各芯片做簡單介紹。
A4985、A3967 演示功能相似，下面以A4985界面作參考。
 在選擇好芯片型號后，就會在通用控制界面中顯示該芯片能進行操作的功能，上圖片為4985芯片的操作界面，主要功能分為復位、速率、睡眠、模式、方向、使能、啟停。
啟停：要實現電機驅動的正常運轉，首先得選擇Start選擇，選擇Stop則使電機驅動芯片停止工作。
復位：實現電機驅動芯片的復位功能，正常工作選擇Normal選項。
睡眠：實現電機驅動芯片進入睡眠模式，可在某些應用場合實現低功耗模式，正常工作選擇Normal選項。
使能：實現電機驅動芯片的使能功能，正常工作選擇Enable。
方向：實現電機運轉的方向控制。
模式：實現電機驅動運行的模式控制，4985可實現整步、1/2步、1/4步及1/8步四種步進模式。
速率：實現電機轉動速率的控制，可拖動滑動條或者直接在滑動條后端的方框中鍵入需要的速率值，得到需要的轉速。OneStep功能為每點擊一下實現電機往前運行一步的功能。
A3979
A3979基本功能跟上述基本相似，只是在MS中增加了1/16步進模式，刪去了1/8步進模式。
另外3979多了SR功能，實現同步整流的功能。
A3988
A3988可實現兩路步進電機的演示控制，通過芯片型號后端的A、B兩個選項進行切換，兩路電機獨立分開，實現同時運轉，互不干擾。
A3988的每路電機可獨立實現整步、1/2步、1/4步、1/8步、1/16步、1/32步步進模式控制。
1.2.1.3 通信顯示
通信顯示方框顯示當前的通訊內容
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