1．概述
目前，步进电机正以它独特的优点广泛应用于纺织、医疗仪器、安防、舞台灯光控制、工业自动化等应用领域。在电机控制系统中，要使步进电机实现精密控制，除了跟电机自身性能有关外，另外一个主要部分取决于驱动器的选择。目前世面上性能优越的步进电机非常昂贵，所以，常用的做法是选择性价比相对高的步进电机加一片性价比高的驱动器，配合软件设计实现精密控制。Rohm公司的BD6384是一款带有双H桥的两相步进电机驱动芯片，采用低阻抗DMOS工艺，与传统的BJT工艺相比，具有发热量小、效率高的特点，因此被广泛应用于纺织、安防、医疗仪器等领域。
本文首先介绍了BD6384的性能特点，然后重点叙述了我司制作的BD6384电机控制DEMO板，方便设计人员进行二次开发，节省研发周期。
2.BD6384功能特点
BD6384是一款带有双桥的两相步进电机驱动芯片，采用PWM恒流驱动方式，最大驱动电流可达1.5A，BD6384具有整步、半步、1/4步工作模式，另外还带有可选的电流衰减模式选择，具体应用方便进行调节。
BD6384主要的功能特点如下：①低阻抗的DMOS工艺；②具有休眠功能；③过温关断(TSD)功能；④欠压保护(UVLO)；⑤电流衰减模式可选；⑥过流保护(OCP)；⑦封装小、散热好。内部框图如下图所示，详细资料可到ROHM官方网站下载或向利尔达公司索取。
3．BD6384工作模式
因BD6384具有整步、半步、1/4步等多种工作模式，另外还可通过软件设计，在参考电压VREF1和VREF2端口输入正弦信号，实现正弦控制。
以1/4步工作模式及一个两相步进电机运行方向为例，时序控制图如上图所示，完成一个相位周期则需要发送16个脉冲控制命令。在实际应用过程中，PHASE1、PHASE2为相位控制脚，101、I11为PHASE1对应的H桥的电流控制脚，I02、I12为PHASE2对应的H桥的电流控制脚。通过控制该6个引脚不同时间的电平，可完成对电机的整步、半步、1/4步模式控制。软件设计时，每个引脚输出的脉冲控制顺序如下表所示。
当按表1对每个引脚发送16步电平控制信号时，两相步进电机刚好转过一个相位周期，此时输出端的电流波形如图2中的CH1、CH2所示，实现对电机的细分控制。4．BD6384步进电机DEMO介绍为更好地演示BD6384的控制性能，利尔达公司在基于MSP430FG413基础上，设计了BD6384功能演示DEMO。整个DEMO分为主控板及BD6384小板两个部分，通过按键操作，可实现对电机状态的控制，如整步模式、半步模式、1/4步模式、加速、减速、待机等。具体框图如下图所示。
4.1DEMO硬件电路设计
4.1.1BD6384小板电路
本DEMO将BD6384及其外围电路与主控板分开，方便扩展设计，BD6384小板电路图如下图所示。
BD6384有两个电源，一个是电机工作电压VM，另外一个是逻辑工作电压VCC。本系统VM选用24V，VCC为5V。
上图中，CR1、CR2为RC振荡电路输入引脚，为PWM提供振荡波形，RC振荡电路中的电阻R不宜太小，太小则达不到设定点0.9V的电压，会使输出电流受到影响，推荐R阻值在15K～100K范围内：同时RC振荡电路中的电容C不宜选择太大，太大则消除噪声的时间将过长，使输出电流高于电流极限值，从而可能会对芯片、电机等带来损害，一般推荐在470pF～3300pF之间。大多数应用场合，R、C值分别选用39K、lOOOpF电容，一般情况下，不建议修改这两个参数值。
BD6384在设定相电流时，相电流大小与输入的参考电压VREF、反馈电阻RNF有关，在电流100%输出的情况下，输出相电流大小可根据公式Io=VREF/RNF/5(A)计算。参考电压大小可通过调节VR3改变，设定输入范围应在0.0～2.0V内，当参考电压大于2.OV时，输出电流大小则不可按公式得出，因此，在设计时，应严格控制参考电压的输入大小；反馈电阻RNF(对应图中R30、R31)选取时，推荐0.3～1.0僮笥遥灰搜∪&raDIC;螅笤蚧崾瓜低撤⑷仍黾樱式档汀?
BD6384分为快、慢、混合三种电流衰减模式，这也是其一大特点之一，通过改变MTH1、MTH2电平大小可以选择不同的衰减模式。以本DEMO为例，通过调节VR2可以选择电流衰减模式，0～0.3V快衰减模式，0.4～0.9V混合衰减模式，1.5～2V慢衰减模式。多数情况下，将BD6384选择在混合衰减模式下。
OUTIA、OUTIB、OUT2A、OUT2B与两相步进电机连线相接。
4.1.2主控板电路设计
BD6384主控板电路主要有电源电路、主控MCU外围电路、按键电路及接口等组成。
①主控芯片电路采用TI公司的MSP430FG413，FG413带有LCD控制器，用于实现BD6384的逻辑控制及当前状态指示，如下图所示。
电路中LCD选择1/4DUTY的段码LCD，如上图LCD界面所示，MSP430F413对应的LCD控制器外围电路设计如图中Rl、R2、R3这部分设计电路，3个电阻阻值均选用330K。晶振采用32768，通过内部倍频到高频8MHz作为系统的MCLK。
②电源部分电路如上图所示，左边为24V输入插座，通过PCB板跳线，将24V直接输入到VM引脚或从LM317T输出端（7～10VCC点）连接到BD6D6384的VM脚提供电机电源，LM317输出后经SP317转成5V为5V系统供电，再经RH5RL36AA转成3.6V输出，为3V系统供电。
③按键电路如上图所示，共留有8个独立按键，可实现待机选择、方向选择、整步模式、半步模式、1/4步模式、加速、减速控制等。用于演示BD6384对电机的一些基本控制。
另外，本系统留有相关的接口，本文不做详细说明，DEMO实物图如上图所示。4.2软件设计本DEMO微控制器软件设计是基于IAR编译器通过C语言编程实现。整个程序主要由主程序、子程序及中断服务程序组成。主程序主要对各个功能模块进行初始化、按键进程处理、LCD显示进程处理等。中断程序主要由I/O中断、定时器TIMERA中断、WDT中断、BT中断等服务函数组成，用于处理相应的进程。主程序的流程图如下图所示。
5．结论
ROHM公司的BD6384是一款高性能的步进电机驱动芯片，本方案充分展示了BD6384对两相步进电机控制的性能演示，为开发人员提供方便快捷的两相步进电机控制方案，加深对步进电机控制的了解。
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