MIKROE-3736

      STEPPER 13 CLICK  PID: MIKROE‐3736  Weight: 19 g  Stepper 13 Click is a bipolar step motor driver. It features an H‐bridge bipolar step motor driver, which  supports full‐, half‐, quarter‐, or eighth‐step modes. Stepper 13 click also carries a port expander so that  the communication can be done with a minimal number of pins, through the mikroBUS™ I2C bus. This  click board™ offers thermal protection, integrated kickback voltage protection, it has a wide range of  input voltage, protection against current shoot‐through the H‐Bridge and high current capability. These  features make Stepper 13 click an ideal solution for driving motors in any application that demands a  precise and safe step motor driver.    Stepper 13 click is supported by a mikroSDK compliant library, which includes functions that simplify  software development. This Click board™ comes as a fully tested product, ready to be used on a system  equipped with the mikroBUS™ socket.  Stepper 13 click operates from a supply voltage of up to 35V and can deliver motor currents up to 2.5A  (depending on use case and thermal conditions). It also can operate a bipolar stepper motor in full‐,  half‐, quarter‐, or eighth‐step modes. Thanks to internal safety features, such as over‐current protection  (OCP), input over‐voltage protection (OVP), under‐voltage lockout (UVLO), and thermal shutdown, this  click board™ is perfectly suited for rapid development of various stepper motor applications, including  ATM‐related applications, toys, 3D printers, mechatronics, robotics‐related applications, etc.  HOW DOES IT WORK?  This click board™ is equipped with two integrated circuits. The step motor driver IC is  the MP6500, a dual full‐bridge motor driver from MPS. This IC internal structure is somewhat  symmetrical. It features two MOSFET H‐bridges used to drive two coils of a bipolar step motor  in both directions. The MP6500 uses a wide input voltage range ‐ from 4.5V to 35V. This is the  voltage used to energize the motor coils. A jumper (JP3) is used to select whether to use  external power supply or to obtain the power supply from the mikroBUS™ +5V rail. The  MP6500 has two PHASE inputs which are used to control the direction of current flow through  H‐bridges and thus, the motor coils. It also allows controlling step motor in both full step and  half step modes, by toggling states on MS1 and MS1 pins.    The bipolar step motor coils can be connected to the onboard screw terminals. There are two  terminals, used to connect each of the step motor coils. The third connector is used to connect  an external voltage, ranging from 4.5V to 35V, depending on the used motor voltage  requirements. It should be noted that without a valid external voltage connected to this  terminal, the motor will not work. Also, it should be noted that 40V is an absolute maximum  voltage allowed as per datasheet, thus the overtemperature protection might be activated  when driving heavier loads. The recommended maximum voltage should not exceed 35V, as  stated on the silkscreen layer of the PCB.  All of the MP6500 control lines are routed to the second IC on Stepper 13 board, which is  the PCA9538A, a well‐known 8bit I/O expander with a serial interface, used on many of the  MikroElektronika’s designs for its simplicity and reliability. It allows the control lines of the  MP6500 IC to be driven via the I2C and few pins it uses ‐ reducing the required pin count of the  Stepper 13 click. This also allows for sending compact I2C messages, instead of toggling several  pins at once ‐ which can introduce problems with timing sometimes, especially when those pins  belong to different MCU ports. By changing states of the six control pins, it is possible to drive  the step motor in full step mode as well as the half step mode. However, provided  MikroElektronika libraries contain simple and intuitive functions to fully control the bipolar step  motor, connected to Stepper 13 click. Their usage is demonstrated in the included example  application, which can be used as a reference for a custom design.  The motor power supply can be connected to the input terminal labeled as VIN and should be  within the range of 4.5V to 35V. Stepper motor coils can be connected to the terminals labeled  as A1, B2, B1, and A2. The Click board™ supports an optional external power supply for the  motor in order to work. However, it also requires 3.3V from the mikroBUS™ rail.  SPECIFICATIONS  Type  Stepper  Applications  Various stepper motor applications, including ATM‐related applications, toys, 3D  printers, mechatronics, robotics‐related applications, etc.  On‐board  modules  MP6500 Dual Full‐Bridge 35V, 2.5A, Stepper Motor Driver, from MPS; PCA9538A  8bit I/O Expander with Serial Interface, from NXP  Key Features  Thermal protection, integrated kickback voltage protection, it has a wide range of  input voltage, protection against current shoot‐through the H‐Bridge and high  current capability  Interface  GPIO,I2C  Click board  size  M (42.9 x 25.4 mm)  Input Voltage  5V  PINOUT DIAGRAM  This table shows how the pinout on Stepper 13 click corresponds to the pinout on the  mikroBUS™ socket (the latter shown in the two middle columns).  Notes  Pin  Pin  Notes       NC  1  AN  PWM  16  STP  Step Control     NC  2  RST  INT  15  INT  Interrupt  Out  RST  3  CS  RX  14  NC        NC  4  SCK  TX  13  NC        NC  5  MISO  SCL  12  SCL  I2C Clock     NC  6  MOSI  SDA  11  SDA  I2C Data     NC  7  3.3V  5V  10  5V  GND  8  GND  GND  9  GND  Reset In  Ground  Power Supply  Ground  ONBOARD SETTINGS AND INDICATORS  Label  Name  Default  LD1  PWR  ‐  JP1  VM  Left  Power select jumper for port expander: left position  5V, right EXT  TB1  Screw terminal  ‐  Terminal used for connecting the first coil of the step  motor  TB2  Screw terminal  ‐  Terminal used for connecting the external input  voltage   Description  Power LED Indicator  TB3  Screw terminal  ‐  Terminal used for connecting the second coil of the  step motor  STEPPER 13 CLICK ELECTRICAL SPECIFICATIONS  Description  Min  Typ  Max  Unit  Receiver inputs voltage range  4.5  ‐  +35  V  Receiver inputs voltage range  ‐  ‐  2.5  A  SOFTWARE SUPPORT  We provide a library for the Stepper 13 Click on our LibStock page, as well as a demo  application (example), developed using MikroElektronika compilers. The demo can run on all  the main MikroElektronika development boards.  Library Description  Library carries everything needed for stepper motor control including speed and acceleration  setup. Library is also adjustable to working on different amount of ticks per second, also speed  and acceleration can be provided in float format. Buffer used for movement calculation is  defined by user so this library can be adjusted for MCUs with very limited RAM resources.  Check documentation for more details how to use it.  Key functions:     uint8_t stepper13_setSpeed( float minSpeed, float maxSpeed, float accelRatio,  T_STEPPER13_OBJ obj ) ‐ Setup motor speed  uint8_t stepper13_setRoute( const uint8_t direction, uint32_t steps, T_STEPPER13_OBJ obj  ) ‐ Setup new route  void stepper13_start( T_STEPPER13_OBJ obj ) ‐ Start motor movement  Examples description  The application is composed of three sections :   System Initialization ‐ Initializes all GPIO pins found on Stepper_13 Click and timer to 1ms interrupt.   Application Initialization ‐ First segment initializes driver and stepper control. Second segment setup  movement limits, maximum and minimum speed, and acceleration ratio. Third segment enables motor and  setup new route which will be called from application task.   Application Task ‐ (code snippet) ‐ Sequentialy moves motor. First part of sequence executes movement until  the end. Second part stop motor movement after one second and continues sequence after two seconds.     void applicationTask()  {      stepper13_start( (T_STEPPER13_OBJ)&myStepper );      while ( myStepper.status.running )    {        stepper13_process( (T_STEPPER13_OBJ)&myStepper );    }      Delay_ms( 2000 );            stepper13_start( (T_STEPPER13_OBJ)&myStepper );      Delay_ms( 1000 );      stepper13_stop( (T_STEPPER13_OBJ)&myStepper );      Delay_ms( 2000 );  }        In addition to library function calls example carries necessay Timer ISR and Timer initialization.  Check Timer initialization setings and update it according to your MCU ‐ Timer Calculator.  The full application code, and ready to use projects can be found on our LibStock page.  Additional notes and informations  Depending on the development board you are using, you may need USB UART click, USB UART 2 click or RS232 click to connect to your PC, for development systems with no UART to  USB interface available on the board. The terminal available in all MikroElektronika compilers,  or any other terminal application of your choice, can be used to read the message.  MIKROSDK  This Click board™ is supported with mikroSDK ‐ MikroElektronika Software Development Kit.  To ensure proper operation of mikroSDK compliant Click board™ demo applications, mikroSDK  should be downloaded from the LibStock and installed for the compiler you are using.    For more information about mikroSDK, visit the official page.                            https://www.mikroe.com/stepper‐13‐click/9‐25‐19