替代DRV8825的打印机/扫描仪驱动芯片TMI8420

本文详细介绍TMI8420电机驱动芯片的功能特性及其在微型打印机等设备上的应用。TMI8420具备宽电压工作范围、PWM微步进功能、多种衰减模式及多重保护功能,适用于自动化设备中双极步进电机的驱动。

在当代,打印机已成为我们工作和生活中不可或缺的工具,随着仪器仪表的发展,打印机的要求也越来越高。热敏打印机以其体积小、速度快、噪声小、成本低、打印清晰而且使用方便,可以在汽车行驶仪等设备上广泛应用。本文主要介绍TMI8420应用于微型打印机、打印机驱动的电机驱动芯片。同时也可以Pin to Pin的替代DRV8825。

TMI8420 为打印机、扫描仪和其他自动化设备应用提供了集成的电机驱动器解决方案。该器件具有两个 H 桥驱动器和一个微步进分度器,旨在驱动双极步进电机。输出驱动器模块由 N 沟道功率 MOSFET 组成 H 桥,且每个 H 桥输出可以驱动高达 2.5 A 的电流。

电机驱动芯片TMI8420采用了易操作的时钟控制方式,最大细分数可达1/32,具有2.5A的强驱动能力。其输入电压范围为8~45V,关断电流小于2微安,同样也内置了过流保护、过温保护,以及欠压保护等多重保护功能。此外,其可配置的电流衰减模式有混合衰减、慢速衰减,以及快速衰减三种。TMI8420的外围电路也相当简单,仅需配置几颗电阻电容即可。

TMI8420产品特征:

 工作电压范围:8V to 45V

 PWM 微步进步进电机驱动器

– 内置微步进分度器

– 高达 1/32 微步

 多种衰减模式

– 混合衰减

– 慢速衰减

– 快速衰减

 2.5-A 最大驱动电流(25℃时)

 简单的控制接口 STEP/DIR

 低功耗休眠模式

 内置 3.3V 基准电压输出

 保护功能

– 过流保护(OCP) – 热关断(TSD) – VM欠压锁定(UVLO) – 故障状态指示引脚(nFAULT)

 封装形式:

– HTSSOP28

应用产品:

 自动取款机

 资金处理机器

 视频安全摄像机

 打印机

 扫描仪

 游戏机

微型打印机

3D打印机

打印机方案

打印机驱动芯片

 

<think>我们正在讨论DRV8825步进电机驱动芯片的接线方法。根据引用[1][2][3],DRV8825是一种高性能的两相步进电机驱动芯片,具有高细分、大电流驱动能力等特点。接线时需要注意电源、电机相位、控制信号(STEP/DIR)以及保护电路等连接。 接线步骤如下: 1. **电源连接**: - **VMOT**:连接电机驱动电压(8.2V-45V),需根据电机额定电压选择。例如,若电机为12V,则接12V电源正极。 - **GND**:连接电机驱动电源的负极(地线)。 - **逻辑电源**:DRV8825需要3.3V或5V逻辑电压。若使用**VDD**引脚(通常标记为VCC或3V3),需连接3.3V电源(可从微控制器获取)。部分模块已内置稳压器,可直接连接5V[^2]。 2. **电机连接**: - DRV8825驱动两相步进电机(如NEMA17),每相有两根线(共4线)。 - 连接电机线圈到DRV8825的输出引脚: - **A相**:电机线圈A+ → **AOUT1**,A- → **AOUT2** - **B相**:电机线圈B+ → **BOUT1**,B- → **BOUT2** - 注意:若电机线序不明,需用万用表测量线圈(相通的两根线为一组)[^3]。 3. **控制信号连接**(到微控制器如Arduino或STM32): - **STEP**:脉冲输入引脚。每个脉冲使电机移动一步(步数由细分设置决定)。连接微控制器的GPIO(如Arduino的D2)。 - **DIR**:方向控制引脚。高电平/低电平控制电机正反转。连接微控制器的GPIO(如Arduino的D3)。 - **ENABLE**(可选):使能引脚。低电平时启用驱动器,高电平时禁用(电机自由转动)。可连接微控制器GPIO或直接接地(常启用)[^1][^2]。 4. **细分设置**: - DRV8825支持最高32细分(减少振动,提高精度)。通过**M0、M1、M2**三个引脚的电平组合设置细分模式(见下表)。 - 例如:设置全步进(1细分)时,M0=M1=M2=低电平;设置16细分时,M0=高,M1=低,M2=高[^2]。 - 引脚可连接微控制器GPIO动态控制,或直接接VCC/GND固定设置。 5. **保护与配置**: - **nFAULT**:故障指示引脚(低电平有效)。当芯片过流、过热或欠压时输出低电平,可连接微控制器中断引脚实现保护[^2]。 - **VREF**:电流参考电压。通过调节模块上的电位器改变VREF电压(公式:$I_{max} = \frac{V_{REF}}{2}$),从而设置电机相电流(避免丢步或过热)[^3]。例如,若电机额定电流1A,则设置$V_{REF} = 2 \times 1 = 2V$。 ### 完整接线示例(以Arduino为例) | DRV8825模块引脚 | Arduino引脚 | 备注 | |----------------|------------|------| | VMOT | 外部电源正极(如12V) | 电机驱动电压 | | GND | 外部电源负极 + Arduino GND | 共地 | | VDD (或3V3) | Arduino 5V 或 3.3V | 逻辑电源 | | STEP | D2 | 脉冲信号 | | DIR | D3 | 方向信号 | | ENABLE | GND | 常启用(或接D4控制) | | M0, M1, M2 | 按需接GPIO或固定电平 | 细分设置 | | nFAULT | 不接或接D5 | 故障监测(可选) | | 电机A+、A- | 接A相线圈 | 用万用表确认线圈 | | 电机B+、B- | 接B相线圈 | 同上 | ### 注意事项 1. **电源隔离**:电机驱动电源(VMOT)与逻辑电源(VDD)需分开供电,避免干扰。 2. **散热**:大电流驱动时安装散热片,防止芯片过热[^3]。 3. **电流调节**:首次使用前务必调节VREF电位器至合适电流(参考公式$V_{REF} = I_{max} \times 2$)[^3]。 4. **保护电路**:在VMOT和GND之间并联大容量电容(如100μF)吸收电压波动[^2]。 正确接线后,通过Arduino发送STEP脉冲即可控制电机旋转。示例代码可参考引用[1]。 §§相关问题§§ 1. 如何调节DRV8825的电机输出电流? 2. DRV8825的细分模式如何设置? 3. DRV8825驱动电机时出现发热严重怎么办? 4. DRV8825与A4988驱动芯片有什么区别?</think>### DRV8825步进电机驱动芯片接线指南 DRV8825是高性能两相步进电机驱动芯片,支持最高32细分和2.5A驱动电流[^2][^3]。以下是标准接线流程(以Arduino为例): --- #### **1. 核心引脚功能说明** | 引脚 | 功能说明 | 电压范围 | |-------------|--------------------------------------------------------------------------|---------------| | **VMOT** | 电机驱动电源(*必须外接大功率电源*) | **8.2-45V** | | **GND** | 电源地(与逻辑地需共地) | - | | **VDD** | 逻辑电源(*不可直接接VMOT*) | **3.3V/5V** | | **STEP** | 脉冲信号输入(每个脉冲电机移动一步) | 3.3V/5V兼容 | | **DIR** | 方向控制(高/低电平切换正反转) | 3.3V/5V兼容 | | **ENABLE** | 使能端(低电平工作,*悬空默认禁用*) | 3.3V/5V兼容 | | **A1/A2** | A相电机线圈输出 | - | | **B1/B2** | B相电机线圈输出 | - | | **M0/M1/M2**| 细分设置引脚(电平组合决定细分倍数) | 见表1 | **表1:细分设置逻辑** | M2 | M1 | M0 | 细分倍数 | 步数/转(200步电机) | |----|----|----|----------|----------------------| | 0 | 0 | 0 | 1 | 200 | | 0 | 0 | 1 | 2 | 400 | | 0 | 1 | 0 | 4 | 800 | | 1 | 0 | 0 | 16 | 3200 | | 1 | 1 | 1 | 32 | 6400 | --- #### **2. 接线步骤** ##### (1) **电源连接(关键!)** - **VMOT** → 外接直流电源正极(8.2-45V,需匹配电机电压) - **GND** → 外接电源负极 - **VDD** → Arduino的**5V输出**(或3.3V,需与逻辑电平一致) - **Arduino GND** → DRV8825的**GND**(共地) > 💡 *提示:在VMOT和GND间并联100μF电容可稳定电压[^3]。* ##### (2) **电机连接** - **两相4线电机**: - 线圈A+ → **A1** - 线圈A- → **A2** - 线圈B+ → **B1** - 线圈B- → **B2** > ⚠️ *若电机抖动,调换A1/A2或B1/B2顺序[^3]。* ##### (3) **控制信号连接** | DRV8825引脚 | Arduino引脚 | 作用 | |-------------|-------------|--------------------------| | **STEP** | D2 | 脉冲控制步进 | | **DIR** | D3 | 方向控制 | | **ENABLE** | D4 | 使能(或直接接地常启用) | | **M0/M1/M2**| D5-D7 | 细分设置(或固定接GND/VCC) | ##### (4) **细分设置** - 例:设置16细分 → **M2=高电平, M1=低电平, M0=低电平** - 可直接将M0/M1/M2接至Arduino的GPIO动态控制,或手动连接VCC/GND固定模式。 --- #### **3. 关键注意事项** 1. **电流调节**: - 通过模块上的电位器调节**VREF**电压(公式:$I_{max} = \frac{V_{REF}}{2}$) - 例:电机额定电流1A → 设置$V_{REF} = 2V$[^3] - *未调节可能导致丢步或烧电机!* 2. **散热处理**: - 电流>1A时需安装散热片,避免热关断(TSD)[^2]。 3. **保护机制**: - **nFAULT**引脚可接Arduino中断引脚,实时检测过流/过热故障[^2]。 --- #### **4. 完整接线图示例** ```plaintext [外部电源12V] [Arduino UNO] [步进电机] +12V ────VMOT 5V ───VDD A+ ──A1 GND ────GND─────── GND ───GND A- ──A2 D2 ───STEP B+ ──B1 D3 ───DIR B- ──B2 D4 ───ENABLE D5~D7─M0/M1/M2 ``` > 代码示例见引用[1]的Arduino实验代码[^1]。 --- ### 常见问题解决 - **电机不转**:检查ENABLE是否接地,STEP/DIR信号是否正常。 - **异常发热**:降低$V_{REF}$电流或减少负载[^3]。 - **丢步**:增大电流或降低转速,检查电源功率是否充足。
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