Драйвер шагового двигателя DRV8825 для станка ЧПУ и 3D принтера

Модуль драйвера DRV8825 управляет одним биполярным шаговым двигателем по сигналам STEP и DIR. Он собран на микросхеме DRV8825 разработки Texas Instruments и выполнен в виде платы с двумя рядами по 8 выводов, которую ставят в разъем платы 3D принтера, платы CNC Shield или подключают проводами. Питание двигателя 8.2-45 В, микрошаг до 1/32.

Что такое драйвер DRV8825

В микросхеме два H-моста и узел управления микрошагом. По документации Texas Instruments она выдает до 2.5 А на обмотку при 24 В и 25 °C при хорошем теплоотводе, имеет защиту от перегрузки по току, перегрева и пониженного напряжения питания. На маленькой плате отвести тепло труднее: Pololu для модулей такого формата указывает 1.5 А на фазу без радиатора и обдува и до 2.2 А с достаточным охлаждением.

Настройка тока

Ток ограничивают подстроечным резистором на плате по напряжению VREF. По документации ток равен VREF / (5 x RSENSE). На плате с токоизмерительными резисторами 0.1 Ом (маркировка R100) это 2 x VREF: для двигателя с током фазы 1.2 А выставляют VREF 0.6 В. Перед настройкой проверьте маркировку резисторов на своей плате.

Настройка микрошага

Микрошаг задают уровнями на выводах M0, M1, M2: полный шаг, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 или 1/32. Для двигателя с шагом 1.8° режим 1/32 дает 6400 шагов на оборот. На платах 3D принтеров и CNC Shield эти выводы выставляют перемычками под модулем. Частота импульсов STEP по документации до 250 кГц, длительность высокого и низкого уровня от 1.9 мкс.

Подключение

• VMOT и GND: питание двигателя 8.2-45 В. Рядом с модулем ставят электролитический конденсатор, на схеме ниже 100 мкФ.
• A1, A2 и B1, B2: две обмотки двигателя.
• STEP и DIR: импульсы шага и направление от контроллера. Высокий уровень на логических входах по документации от 2.2 до 5.25 В, поэтому модуль работает с логикой 3.3 и 5 В.
• RESET и SLEEP соединяют между собой, как на схеме, иначе выходы драйвера остаются выключенными.
• ENABLE: низкий уровень или свободный вывод включает выходы, высокий уровень отключает.
• FAULT: выход, который переходит в низкий уровень при срабатывании защиты.

Рекомендации

• Двигатель не подключают и не отключают при включенном питании: выброс напряжения может повредить микросхему.
• При токе выше 1.5 А на микросхему ставят радиатор и добавляют обдув.
• Модуль вставляют в разъем по маркировке выводов на плате, сверяя положение VMOT и GND.