【導讀】您可能已經在框圖中注意到 EFM8 似乎由 DC/DC 轉換器的 5 V 供電。但實際上
，EFM8 有一個集成的線性穩壓器，可接受 5 V 輸入並生成 3.3 V 電壓供自身使用和外部電路使用。J2 是一個三針接頭，允許用戶通過 DC/DC 轉換器或 USB 連接提供的 5 V 電壓為 EFM8 供電。

以下原理圖摘錄顯示了 EFM8 及相關電路：

您可能已經在框圖中注意到 EFM8 似乎由 DC/DC 轉換器的 5 V 供電。但實際上，EFM8 有一個集成的線性穩壓器
，可接受 5 V 輸入並生成 3.3 V 電壓供自身使用和外部電路使用。J2 是一個三針接頭，允許用戶通過 DC/DC 轉換器或 USB 連接提供的 5 V 電壓為 EFM8 供電。後一種布置對於初始測試和調試來說很方便
，因為即使電池斷開或 DC/DC 轉換器無法運行，EFM8 也能正常工作。

微控製器有一個相當準確的集成振蕩器，但我選擇包含一個外部振蕩器 (U8)，以防需要更高的頻率精度。LTC6930是一款“矽振蕩器”——這個相當模糊的術語是指不需要壓電元件的振蕩器 IC。這些設備有一定的好處；您可以在此處閱讀有關矽振蕩器的更多信息。

其餘組件如下：

J5：一個接頭
，允許我們使用 Silicon Labs USB 調試適配器對微控製器進行調試和編程
LED1：一個封裝中的三個通用 LED（紅、綠
、藍）
FB1：有助於抑製電源噪聲的鐵氧體磁珠
D1和D2：USB 信號的 ESD 保護二極管
J1：USB Micro-B 連接器，允許 EFM8 與 USB 主機設備通信
C3和C4：EFM8內部參考電壓的輸出電容器
用於電源軌的各種濾波器/旁路帽
的幫助：MAX14870

該板包含兩個這樣的電路，因為 Tri-Track 底di盤pan有you兩liang個ge坦tan克ke式shi軌gui道dao，每mei個ge軌gui道dao都dou有you一yi個ge電dian機ji。我wo們men需xu要yao能neng夠gou獨du立li控kong製zhi兩liang個ge電dian機ji，以yi便bian我wo們men可ke以yi通tong過guo改gai變bian一yi個ge軌gui道dao相xiang對dui於yu另ling一yi個ge軌gui道dao的de速su度du來lai轉zhuan動dong機ji器qi人ren。

我喜歡設計自己的電路
，但我也喜歡從高技能 IC 設計師提供的好處中獲益。工程謙遜的一部分是接受這樣一個事實：Maxim 的可以設計出遠遠超過我可能想出的任何電機控製器。因此

，我們推出了MAX14870

，這是一款高度集成
、小尺寸、用戶友好的器件，需要很少的外部元件
，僅需要三個控製信號。

控製界麵很簡單：

nEN 引腳必須驅動為低電平才能啟用電機驅動輸出。

DIR 引腳的邏輯電平控製電機的旋轉方向。

隻要 PWM 引腳處於邏輯高電平
，就會向電機施加驅動電壓。顧名思義，電機的速度可以通過向 PWM 引腳施加脈寬調製信號來控製。

過流情況或熱關斷會將 nFAULT 引腳驅動至邏輯低電平。當電機控製情況出現問題時，這使得微控製器能夠收到通知。它是開漏輸出
，因此多個 nFAULT 引腳可以連接在一起（盡管采用這種布置，無法確定哪個特定芯片正在生成故障條件）。

檢測電流：V = IR

讓我們花一點時間來了解一下檢測電阻 R1 的情況。通過允許電流從 12 V 電源流經高側 FET 之一、電機線圈、低側 FET 之一
，流至 COM 引腳來驅動電機。該電流需要流向接地節點
，但我們不必將 COM 引腳直接接地。如果我們在 COM 引腳和地之間放置一個小電阻，COM 節點的電壓將與流過電機線圈的電流成正比。換句話說，這個電流檢測電阻使我們能夠監控電機驅動電流。

通過添加檢測電阻並將COM節點連接到MAX14870的SNS引腳，我們可以實現內部電流調節功能。MAX14870希望SNS引腳電壓保持在100 mV以下
；如果該電壓開始變得過高，電機驅動電流會根

據需要中斷，以將 SNS 電壓保持在 100 mV 以下。因此，電機驅動電流由以下等式給出：

$$I_{MAX}=frac{100 mV}{R_{SENSE}}$$

C-BISCUIT 電機控製電路有一個 0.068 Ω 檢測電阻；這意味著電機驅動電流被限製在約 1.47 A。Tri-Track 電機的數據表表明啟動電流約為 1.5 A，因此 1.47 A 是一個保守的限製


，仍允許電機正常啟動。但考慮到我之前沒有使用該電機或 MAX14870 的經驗，如果發現 0.068 Ω 不是 R SENSE的值，我不會感到驚訝。

需(xu)要(yao)記(ji)住(zhu)的(de)重(zhong)要(yao)一(yi)點(dian)是(shi)，該(gai)檢(jian)測(ce)電(dian)阻(zu)會(hui)消(xiao)耗(hao)一(yi)些(xie)嚴(yan)重(zhong)的(de)功(gong)率(lv)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)容(rong)易(yi)犯(fan)重(zhong)大(da)錯(cuo)誤(wu)的(de)地(di)方(fang)
，因(yin)為(wei)低(di)壓(ya)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)通(tong)常(chang)不(bu)需(xu)要(yao)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)。盡(jin)管(guan)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)高(gao)於(yu)穩(wen)態(tai)電(dian)流(liu)
，但(dan)為(wei)了(le)安(an)全(quan)起(qi)見(jian)，我(wo)們(men)假(jia)設(she)該(gai)電(dian)阻(zu)器(qi)可(ke)能(neng)會(hui)長(chang)時(shi)間(jian)承(cheng)受(shou) 1.5 A 的電流。這意味著

$$P_{MAX}=(1.5 A)^2 imes0.068 歐米茄=0.153 W$$

我喜歡兩倍的安全裕度，因此電阻器的額定功率應至少為 1/4 W。我選擇了 1/2 W 部件，因為這讓我更有信心電阻器不會因以下原因而燒毀：設計者錯誤。

如果不需要自動電流調節，隻需將 SNS 引腳接地即可禁用此功能，這（顯然）可以確保 SNS 上的電壓永遠不會超過 100 mV。MAX14870仍然具有其通用的過流保護功能，但隻有當流經電機驅動線路之一的電流大於約6 A且持續時間超過1 ?s時
，該保護才會啟動。

電機電流——EFM8 應該知道的

由於我決定添加一個用於自動電流調節的檢測電阻器，因此我還可以添加一些額外的組件，使 EFM8 微控製器能夠收集有關電機在各種工作條件下需要多少電流的信息。這就是運算放大器電路的用途
，它隻是一個增益為 10 的同相放大器
，用作 R SENSE兩端的電壓與 EFM8 的 ADC 電路之間的接口電路。

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