【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：范昂    

2. 单位或学校名称（必填项）：北京西门子

3. 当前职务或职称（必填项）：工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：三相混合式步进电机驱动器

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：用于雕刻机的多轴混合式步进电机驱动器。预计做到4.2A每相驱动能力，恒流斩波采用电压模式实现，争取达到128细分的宁静驱动。这个作品的应用能最大程度上利用STM32单片机的外设，发挥其强悍的定时器，ADC，内部运放以及ARM cortex内核的能力。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：STM32F103CBT6，LM2596，IRFR1205TRPBF

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：凤凰端子 PT1.5-PH5.0

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

最近在DIY一套雕刻机，完工后感觉两相步进电机实在太吵了，正好又偶然得到了几只3相步进电机，听说非常宁静，想把它们用在雕刻机上。上网查了下现成驱动器有得卖，但是挺贵的，本着DIY和学习的精神还是想试着自己做一下。由于工作上的需要会接触FOC的无刷电机驱动，开了下脑洞，觉得开环模式下应该也能驱动三相步进电机。

本作品实质上可以通用于任何领域，也可以说是一款通用三相步进驱动。

先上图：

二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。

实际上总体没有什么新颖之处，完全copy标准三相电机的FOC驱动电路

驱动板架图：

三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

原理图如下：

 drv_0_01.pdf

PCB layout截图如下：

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

1）MCU部分是标准的STM32F103做小系统，大家都很熟悉就不赘述了。

2）三相逆变桥，这里使用全N沟道MOSFET，栅极驱动使用了两套方案，第一套比较保守，就是经典的IR2104；另一套是三极管搭建的电荷泵

3）电流检测部分，电机的相电流经过检测电阻，在有运放进行调理，将电流信号平移、转化为中点为1.65V的电压以便ADC采集

4）辅助电源，用于单片机和模拟系统供电

四、材料清单（BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

见附件

DRV_0_01_BOM.pdf 

五、软件部分的描述（选填）

如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。

软件这一点要特别说明一下，整个软件包来自ST官方的 PMSM FOC firmware library 以及 ST MC Workbench

使用这两个套件可以非常轻松的快速生成电机驱动代码并进行调试。当然如果要深度定制，里面有很多东西还是要下功夫的。

详情可以参考官方手册
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/5e/5e/d2/cb/07/35/45/a6/CD00298474.pdf/files/CD00298474.pdf/_jcr_content/translations/en.CD00298474.pdf

由于是步进电机，我把drive parameter里面的几个宏定义改了，手动打开open loop模式并且是能VF控制。

六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得5分，具体详见活动规则。

腾讯说我的标题太长。。。。555

七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。

调试过程总体还是顺利的，遇到了连个很低级的小麻烦：

1，原来规划电流采样运放使用TL084（原理图中），后来发现TL084输入并不支持轨对轨，于是更换引脚兼容的TLC2274（BOM中），问题解决；

2，单片机的8M晶体只有在用一款ITECH电源才能启动，其它调试用直流电源均不起振，相当诡异。后来晶体两侧并联12pf电容妥妥解决问题。

3，如果再有赛事，准备做一款工程师通用电源，能实现恒流恒压电池曲线充电大电流点焊，收音机，PM25检测（雾。。）等功能。。