DRV8711的使用，堵转stall检测的使用及衰减模式

    TI的步进电机或半桥驱动芯片DRV8711，具有：

    1、两种模式，步进电机模式可以用作驱动电机；直接PWM输入模式，可以直接控制每个MOS管的开关。

    2、单电源供电，逻辑电路直接由内部供电，同时还可对外提供5V，10mA的电源。

    3、灵活的电流衰减模式。

    4、输出电机的反电动势，可以判断电机堵转

    5、输出电流、步进模式、衰减模式、堵转都可以通过SPI来编程。

一、SPI通信

    1、读写时序

SPI配置DRV8711 8个寄存器的代码：https://download.csdn.net/download/qlexcel/10788455

2、寄存器一共有8个

    a、0x00  CTRL

    电机必须通过SPI使能才能运行，另外方向、细分、死区时间都可以设置，如果step信号不快，也可以通过SPI设置RSTEP位来步进。

    b、0x01  TORQUE

    电流大小的计算：

低8位用于设置比例。

比如采样电阻0.1Ω，ISGAIN设为0（电流增益为5），TORQUE设为255，那么电流的幅值为

（2.75*255）/（256*5*0.1）=5.5A

    c、0x02  OFF

    DRV8711高度自由，PWM的打开、关闭时间都可以进行设置，PWM的周期，即载波周期由TBLANK、TOFF和死区时间决定。

    d、0x03  BLANK

、

    e、0x04  DECAY

、

    f、0x05  STALL

、

    g、0x06  DRIVE

    DRV8711的高低侧栅极驱动的时间和峰值电流都可以进行设置，根据MOS管的输入电容不同进行调整。

如上面栅极端口的波形图所示，当栅极控制状态改变时，端口会先输出tDRIVE时间的IDRIVE大小的峰值电流，来给MOS管快速充电，之后用小的电流来维持状态。因此如果这个寄存器没有配置好，可能MOS管不能完全打开。

过流保护如下：

根据OCPTH的值，当设为0时，如果采样电阻为0.02Ω，那么过流值为0.25/0.02=12.5A。

    h、0x07  STATUS

    2、堵转检测功能

    首先反电动势的采样时刻是电流过零点，电流波形轮廓是正弦波，一个周期只有两次过零点。根据细分数不同，因此多少步检测一次也不同。因此堵转检测功能并不能用来做失步检测。同时还有局限性：1、转速太小，反电动势太小，本功能不可靠；2、整步运动没有电流过零点，本功能无效。

    从上图可知，从电机线圈采集反电动势后，经过电阻分压缩小VDIV倍，然后和SDTHR做比较，如果小于SDTHR表示堵转，counter计数一次，如果计数次数超过SDCNT后，输出报警信号。

堵转配置步骤：

A、确定电机的堵转速度，单位是RPM，比如电机每分钟5转的时候就认为电机堵转了。

B、把SDTHR和VDIV的值设为最小值。

C、增加SDTHR和VDIV的值直到报堵转错误，确定好SDTHR和VDIV的值。调整SDCNT可以改变堵转多少步之后才报警。

 

3、衰减模式

DRV8711的电流衰减模式及其的灵活，提供的模式有6种，电流衰减模式相关的配置参数有3个。

A、衰减模式介绍

000: Force slow decay at all times。一直慢衰减。

001: Slow decay for increasing current, mixed decay for decreasing current (indexer mode only)。电流增加时使用慢衰减，电流减少时使用混合衰减。

010: Force fast decay at all times。一直快衰减。

011: Use mixed decay at all times：开始为快衰减，TDECAY时间后转为慢衰减。

100: Slow decay for increasing current, auto mixed decay for decreasing current (indexer mode only)。电流增加时使用慢衰减，电流减少时使用自动混合衰减。

101: Use auto mixed decay at all times：（TBLANK是MOS的固定打开时间）（ITRIP是步进电机每一步对应的相电流）在TBLANK后，如果电流小于ITRIP，则MOS管一直打开直到电流升到ITRIP。如果电流大于ITRIP，则MOS管关闭，先进入快衰减模式，TBLANK之后转为慢衰减。

B、衰减模式相关参数

共有TBLANK、TOFF、TDECAY

TBLANK：是MOS管固定打开的时间，太小会导致电流曲线凹下去。

TOFF：是MOS管固定的关闭时间，电流的衰减就是在这段时间内完成的，TDECAY也是包含在这段时间内的。

TDECAY：只在混合衰减时才有用，在TDECAY时间后，由快衰减转为慢衰减。

 

4、使用DRV8711的SPI还有一个需要注意的地方，它的SPI数据输出是开漏输出的：

因此必须要外接上拉电阻才有输出。