PCB圖如下：


?

成分

描述

用于 Grbl 控制器的 A4988 驅動程序

?A4988步進電機驅動器托架是原始 A4988 步進電機驅動器托架的高性能替代品。它采用四層 PCB 以提供更好的熱性能，使 A4988 微步進雙極步進電機驅動器比我們的兩層（綠色）版本提供大約 20% 的電流。

Like our original carrier, the Black Edition offers adjustable current limiting, over-current and over-temperature protection, and five different microstep resolutions. It operates from 8?V to 35?V and can deliver up to 2?A per coil with sufficient additional cooling. This board ships with 0.1″ male header pins included but not soldered in.

?A4988 DMOS Microstepping Driver with Translator and Overcurrent Protection; we therefore recommend careful reading of the?A4988 datasheet?(1MB pdf) before using this product. This stepper motor driver lets you control one?bipolar stepper motor?at up to 2?A output current per coil (see the?Power Dissipation Considerations?section below for more information). Here are some of the driver’s key features:

Simple step and direction control interface

五種不同的步進分辨率：全步進、半步進、四分之一步進、八步進和十六步進

可調電流控制可讓您使用電位計設置最大電流輸出，從而使您可以使用高于步進電機額定電壓的電壓來實現更高的步進速率

智能斬波控制，自動選擇正確的電流衰減模式（快衰減或慢衰減）

過溫熱關斷、欠壓鎖定和交叉電流保護

對地短路和負載短路保護

4 層 2 盎司銅 PCB，用于改善散熱

PCB 底部驅動 IC 下方的裸露可焊接地焊盤

該產品隨附所有表面貼裝組件（包括 A4988 驅動器 IC），如產品圖片所示安裝。

本產品單獨包裝發貨，包括但未焊接的 0.1 英寸公頭針；我們還提供帶有已焊接公頭針的版本。對于對以更低單位成本實現更高產量感興趣的客戶，我們提供不帶頭針的散裝版本和安裝了頭針的散裝版本。

Black Edition 具有與我們的 A4988 步進電機驅動器載體相同的組件布局和引腳排列，因此它可以在為我們的原始驅動器設計的應用中用作更高性能的直接替代品。Black Edition 通過其四層印刷電路板 (PCB) 實現了更高的性能，這可以更好地從 A4988 驅動器中吸收熱量——而我們的原始載體可以在全步模式下每相提供高達約 1 A 的電流而不會產生熱量水槽或氣流，黑色版在相同條件下可提供高達約 1.2 A 的電流。

請注意，我們攜帶了其他幾個步進電機驅動器，可用作此模塊的替代品（以及許多應用中的直接替代品）：

MP6500 載體可在不使用散熱器的情況下每相（連續）提供高達 1.5 A 的電流，并提供兩種版本，一種帶有用于控制電流限制的電位器，另一種帶有用于通過微控制器進行動態電流限制調節的數字電流限制控制。

DRV8825 載體可以在更寬的電壓范圍內提供更多電流，并提供一些附加功能。

DRV8834 載體適用于低至 2.5 V 的電機電源電壓，因此適用于低壓應用。

DRV8880 載波提供動態可擴展的電流限制和“AutoTune”，可根據電機繞組電阻和電感以及電機的動態速度和負載等因素自動選擇每個 PWM 周期的衰減模式以實現最佳電流調節性能。

我們還銷售更大版本的 A4988 載體，該載體在主電源輸入上具有反向電源保護，并內置 5 V 和 3.3 V 穩壓器，無需單獨的邏輯和電機電源。

一些單極步進電機（例如，有 6 根或 8 根引線的）可以由該驅動器作為雙極步進電機進行控制。有關詳細信息，請參閱常見問題。該驅動器不能使用帶五根導線的單極電機。

包含的硬件

A4988 步進電機驅動器托架帶有一個 1×16 針分離式 0.1" 公頭。這些頭可以焊接用于無焊面包板或 0.1" 母連接器。您還可以將電機引線和其他連接直接焊接到板上。（也可提供已安裝接頭的該板版本。）

使用驅動程序

將微控制器連接到 A4988 步進電機驅動器載體（全步模式）的最小接線圖。

電源連接

驅動器需要一個邏輯電源電壓 (3 – 5.5 V) 連接到 VDD 和 GND 引腳，一個電機電源電壓 (8 – 35 V) 連接到 VMOT 和 GND。這些電源應該在靠近電路板的地方有適當的去耦電容器，并且它們應該能夠提供預期的電流（電機電源的峰值高達 4 A）。

警告：此載板使用低 ESR 陶瓷電容器，這使其容易受到破壞性 LC 電壓尖峰的影響，尤其是在使用長度超過幾英寸的電源線時。在適當的條件下，這些尖峰可能會超過 A4988 的 35 V 最大額定電壓并永久損壞電路板，即使電機電源電壓低至 12 V。保護驅動器免受此類尖峰影響的一種方法是放置一個電機電源 (VMOT) 上的大型（至少 47 μF）電解電容和靠近電路板的接地點。

電機連接

四線、六線、八線步進電機如果連接正確，可以由A4988驅動；常見問題解答詳細解釋了正確的接線。

警告：在驅動器通電時連接或斷開步進電機可能會損壞驅動器。（更一般地說，在通電時重新接線任何東西都是自找麻煩。）

步（和微步）大小

步進電機通常具有適用于全步的步長規格（例如，每轉 1.8° 或 200 步）。諸如 A4988 之類的微步進驅動器通過允許中間步進位置來實現更高的分辨率，這是通過用中間電流水平激勵線圈來實現的。例如，以四分之一步模式驅動電機將使每轉 200 步的電機通過使用四種不同的電流水平每轉 800 微步。

分辨率（步長）選擇器輸入（MS1、MS2 和 MS3）可根據下表從五個步長分辨率中進行選擇。MS1 和 MS3 具有內部 100kΩ 下拉電阻，MS2 具有內部 50kΩ 下拉電阻，因此將這三個微步選擇引腳斷開會導致全步模式。為了使微步模式正常工作，必須將電流限制設置得足夠低（見下文），以便啟用電流限制。否則，中間電流水平將無法正確保持，電機將跳過微步。

MS1MS2MS3微步分辨率LowLowLowFull stepHighLowLowHalf StepLowHighLowQuarter stepHighHighLowEighth stepHighHighHighHigh第十六步

控制輸入

STEP 輸入的每個脈沖對應于步進電機在 DIR 引腳選擇的方向上的一個微步。請注意，STEP 和 DIR 引腳不會在內部被拉至任何特定電壓，因此您不應讓這些引腳中的任何一個在您的應用程序中懸空。如果您只想單向旋轉，可以將 DIR 直接連接到 VCC 或 GND。該芯片具有三種不同的輸入來控制其多種電源狀態：RST、SLP 和 EN。有關這些電源狀態的詳細信息，請參閱數據表。請注意 RST 引腳懸空；如果您不使用該引腳，您可以將其連接到 PCB 上相鄰的 SLP 引腳，以將其拉高并啟用電路板。

電流限制

最大化步進電機性能的一種方法是使用適合您的應用的最高電壓。特別是，增加電壓通常允許更高的步進速率和步進轉矩，因為在每一步之后，線圈中的電流可以更快地變化。但是，為了安全地使用高于步進電機額定電壓的電壓，必須主動限制線圈電流，以防止其超過電機的額定電流。

A4988支持這種有源限流，板上的微調電位器可以用來設置限流。設置電流限制的一種方法是將驅動器置于全步模式并測量流過單個電機線圈的電流，同時調整電流限制電位器。這應該在電機保持固定位置（即不為 STEP 輸入計時）的情況下完成。請注意，您測量的電流僅為實際電流限制設置的 70%，因為在全步模式下兩個線圈始終打開并限制在該值，因此如果您稍后啟用微步模式，則通過線圈的電流將為能夠在某些步驟上超過該測量的全步電流 40% (1/0.7)；使用此方法設置電流限制時請考慮到這一點。還，

注意：線圈電流可能與電源電流有很大差異，因此您不應使用在電源處測量的電流來設置電流限制。放置電流表的合適位置是與步進電機線圈之一串聯。

設置電流限制的另一種方法是計算與所需電流限制相對應的參考電壓，然后調整電流限制電位器，直到您測量 VREF 引腳上的電壓。VREF 引腳電壓可通過電路板底部絲印上圈出的過孔訪問。電流限制 IMAX 與參考電壓的關系如下：

RCS 為電流檢測電阻；該板的原始版本使用 0.050 Ω 電流檢測電阻器，但我們在 2017 年 1 月改用 0.068 Ω 電流檢測電阻器，這使得調節電位器的范圍更加有用。下圖顯示了如何識別您的電路板具有哪些電流檢測電阻：

2017 年 1 月推出的原始 50 mΩ 感應電阻器（左）和 68 mΩ 感應電阻器（右）的標識。

因此，例如，如果您想將電流限制設置為 1 A，并且您有一塊帶有 68 mΩ 檢測電阻的電路板，您可以將 VREF 設置為 540 mV。這樣做可確保即使通過每個線圈的電流逐級變化，步進電機中的電流矢量的大小仍保持恒定在 1 A：

如果您希望在全步模式下通過每個線圈的電流為 1 A，則需要將電流限制設置為高 40% 或 1.4 A，因為線圈被限制為大約設置電流的 70%全步模式下的限制（上面的等式說明了為什么會這樣）。要使用具有 68 mΩ 檢測電阻器的電路板執行此操作，您需要將 VREF 設置為 770 mV。

功耗注意事項

A4988 驅動器 IC 的最大額定電流為每個線圈 2 A，但您可以提供的實際電流取決于您保持 IC 冷卻的能力。載體的印刷電路板設計用于從 IC 中吸取熱量，但要為每個線圈提供大約 1.2 A 以上的電流，需要使用散熱器或其他冷卻方法（在我們的測試中，我們能夠為每個線圈提供大約 1.4 A有來自 PC 風扇的氣流，沒有散熱器）。

在芯片過熱之前，該產品可能會變得足夠熱，足以燙傷您。處理本產品和與其連接的其他組件時要小心。

請注意，測量電源的電流消耗通常不能準確測量線圈電流。由于驅動器的輸入電壓可能明顯高于線圈電壓，因此電源上的測量電流可能比線圈電流低很多（驅動器和線圈基本上就像一個開關降壓電源）。此外，如果電源電壓與電機達到設定電流所需的電壓相比非常高，則占空比將非常低，這也會導致平均電流和 RMS 電流之間存在顯著差異。

原理圖，示意圖

A4988步進電機驅動器載體示意圖（綠色版和黑色版）。

?