【经验】关于步进电机低速抖动现象分析和调试经验

时间： 2023-02-25 来源：世强

技术问答

最近在控制步进电机的时候遇到调试问题，使用的是普通的两相四线双极性步进电机，驱动用的是中科微的步进电机AT8837，实际应用是一个指针表。在实际调试过程中遇到电机低速的时候出现抖动的现象，电机抖动的时候驱动端的波形如下图所示：

波形杂乱无章，脉冲信号低端有高电平信号串入和过冲现象，单纯的噪声一般不会有这样的威力，猜测大概率是控制信号的问题。因为电机功率较小第一时间改用开发板直接驱动测试，使用同样的周期信号控制时不会出现抖动，测试输出信号波形也正常，排除了硬件电路上的错误和控制信号的差异，仔细查看AT8837的手册分析驱动芯片只是将控制信号放大不可能会改变信号，于是重新测试设计的PCB信号输出口看看是哪里改变了信号，发现MCU输出信号异常，排查是MCU两个信号输出口发生短路的原因，重新换用信号输出口解决抖动问题。正常的驱动信号波形如下：

一般步进电机抖动首先可用示波器测试信号链的波形作对比，根据测试波形可以排除硬件问题；当然抖动也有可能是软件控制端的问题，在低速的时候信号频率较低，这个时候电机的相电流会较小，如果电机的承受电流小于硬件设定电流，这种情况也会出现抖动；还有可能是控制上换相的过零点不对，这种就需要抓电流和换相的波形来分析。

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pin to pin替换TMC21002.5A的低成本国产智能步进电机驱动芯片，内置电流检测和电压衰减

AT2100和TMC2100可选择全，1/2,1/4, 1/8 ,1/16共5种步进工作模式。AT2100使用QFN36封装，TMC2100使用QFN36或TQFP-48封装。在使用QFN36封装时，二者的引脚定义相同，封装相同，AT2100可以pin to pin替换TMC2100。不需要做电路上的修改

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目录- 定位芯片产品选型普通定位模块产品选型低功耗定位模块产品选型授时模块产品选型射频芯片产品选型马达驱动芯片产品选型

型号- A4950?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-3X,AT6558E-5N-22,ATGM331C-5N-11,AT8833?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2100?UTM_SORCE=PDF_LINK,A4953,HR4988?UTM_SORCE=PDF_LINK,A3988,HR8833?UTM_SORCE=PDF_LINK,A4950,ATGM336H-5L-13,DRV8313,TB6560?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR8833,AT8810?UTM_SORCE=PDF_LINK,TB6660?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8812C,DRV8833?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-2X,ATGM336H-5N-51?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8837C?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-32,AT6558-5N-7X?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM331C-5N-21,MP6507?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2401C,AT8812C?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR8828,AT2130,AT3340,ATGM332D-5N-71,HR8826,AT6558D-5N-3X,A4982?UTM_SORCE=PDF_LINK,TB6560,AT6558D?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR8825,HR9110,ATGM331C-5N-71?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT5130?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8813?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8313?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8548?UTM_SORCE=PDF_LINK,LV8549,HR9110?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E,LV8548,AT6558D,AT6558D-5N-2X,AT6558E-5N-22?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-5X?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2401C?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8813?UTM_SORCE=PDF_LINK,BD68610?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-12,ATGM332D-5T-31?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N-71?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8813,AT8812,AT6558D-5N-1X,TMC2100?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8810,DRV8824?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-5X,TMC2130,DRV8841?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-3X?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR8825?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8872,HR3988,DRV8871,DRV8870,ATGM332D-5N-21,DRV8881P?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2100,ATGM336H-5N-71,AT6558D-5N-3X?UTM_SORCE=PDF_LINK,A3988?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT9110H,AT2659S?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N,AT6558-5N-2X?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-72,TMC2130?UTM_SORCE=PDF_LINK,L9110?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8841?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-11?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-31,AT8313?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-21?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8313,AT1124H?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558D-5N-7X,AT6558-5N-1X?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N-11?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558-5N-1X,HR8828?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR8826?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR4995?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558D-5N-5X?UTM_SORCE=PDF_LINK,MP6507,ATGM331C-5N,MP65Q7,ATGM331C-5N?UTM_SORCE=PDF_LINK,TMC2100,TMC5130?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-31?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-52,ATGM336H-5N-21?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR4982?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR4985?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8841,ATGM336H-5N-31?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-51,ATGM332D-5T-31,HR1124?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558D-5N-5X,DRV8871?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8870?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8872?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8870?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558D-5N-7X?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8871?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8872?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8833,A3901,AT8549?UTM_SORCE=PDF_LINK,LV8548?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N-31,ATGM332D-5N-51?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT5130,AT8837?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR4995,HR1124,HR3988?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8825,DRV8824,ATGM332D-5N?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT3340?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5N-71?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N-21,AT8871,AT8870,AT8872,AT4950,HR4982,AT8637,HR4985,AT4953,HR4988,AT2659,PT5139,AT6558E-5N-12?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8813,DRV8812,AT1124H,AT8637?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8548,AT8549,ATGM336H-5N-51,ATGM331C-5N-71,TMC5130,ATGM331C-5N-11?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM331C-5T-31?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N,ATGM332D-5N-11,AT6558E-5N-32?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM336H-5N?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558D-5N-2X?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8825?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM331C-5N-31?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR2125?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8881P,AT4950?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-52?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8881P?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8812?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8841,ATGM331C-5N-51,AT6558D-5N-1X?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM331C-5T-31,DRV8812?UTM_SORCE=PDF_LINK,A4988?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM331C-5N-21?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT4953?UTM_SORCE=PDF_LINK,DRV8837C,BD68610,A4988,A4982,ATGM332D-5L-13,A4985,AT8837,AT8833,A4985?UTM_SORCE=PDF_LINK,HR2125,AT9110H?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2659S,AT6558-5N-7X,ATGM331C-5N-31,PT5139?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558E-5N-72?UTM_SORCE=PDF_LINK,ATGM332D-5L-13?UTM_SORCE=PDF_LINK,LV8549?UTM_SORCE=PDF_LINK,L9110,ATGM336H-5N-11,AT2130?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT2659?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT8881P,ATGM336H-5L-13?UTM_SORCE=PDF_LINK,AT6558,ATGM331C-5N-51?UTM_SORCE=PDF_LINK,A4953?UTM_SORCE=PDF_LINK,A3901?UTM_SORCE=PDF_LINK,TB6660

选型指南 - 中科微 PDF 中文下载

中科微定位&授时模块/定位&射频芯片/电机驱动替换TI对照表

型号- NEO-M8Q,DRV8833,A3901,MAX-M8Q,LEA-M8T,NEO-M8T,HR3988,DRV8872,AT8840,DRV8870,A3988,A4950,DRV8313,HR8833,HR4995,AT8812C,AT8841,AT8325,AT8831T,AT9110H,G7020,NEO-M8N,ATGM332D-5N,DRV8825,AT8221D,DRV8824,MAX-6Q,AT2401C,DRV8837C,BD68610,AT8870,HR8828,A4988,AT8872,A4982,A4985,AT4950,HR4982,ATD5984,AT8837,HR4985,HR8826,AT8236,AT8313,TB6560,ATD5988,AT8833,HR4988,HR8825,HR9110,PT5139,HR2125,TB6600,AT6558R,DRV8813,DRV8812,LEA-6M,NEO-6M,RFX2401,A4931,AT8222,LV8549,L9110,MP6507,ATGM331C-5N,A5984,LV8548,AT8548,AT8549,MP6536,MAX-8Q,ATGM336H-5N,ATGM332D-5T,DRV8841,AT8211D,AT8221LP,DRV8840,AT8813,AT8812,M8030,AT4931,ATGM331C-5T,AT8810,G8020

对照表 - 中科微 PDF 中文下载

ATD5833QNN PcbLib & SchLib & IntLib

型号- ATD5833QNN

CAD模型库 - 中科微 - 2023/10/18 RAR 英文下载

中科微HR8833双通道H桥电机驱动芯片数据手册（中文资料）

描述- HR8833为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。HR8833有两路H桥驱动，可以驱动两路刷式直流电机，或者一个双极步进电机，或者螺线管或者其它感性负载。每一个桥的功率输出模块由N通道功率MOSFET组成，叫作H桥驱动器。

型号- HR8833,HR8833MTE,HR8833SP,HR8833SQ

数据手册 - 中科微 - V2.4 - 2016年9月 PDF 中文下载

【产品】内置电流检测和电压衰减的2.5A智能步进电机驱动器AT2100

中科微的AT2100是一种便于使用的内部集成了译码器的智能步进电机驱动器。其输出驱动能力达到32V±2.5A，最高支持16细分，同时支持插补细分工作功能。AT2100支持电压衰减，使其完全静音工作，同时支持混合电流衰减，提供高扭矩输出。

新产品发布时间 : 2019-06-29

【应用】中科微低压H桥电机驱动芯片用于抄表系统，具有OCP、OTP、UVLO保护电路，工作电压2.7~12V

本文介绍中科微的低压H桥电机驱动芯片在抄表系统中的应用。

应用方案发布时间 : 2023-02-24

【产品】AT8548双通道H桥电机驱动芯片，为玩具、打印机等电机一体化应用提供双通道电机驱动方案

AT8548是一种双通道低饱和电压的正、反向电机驱动芯片，为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。AT8548内置两路H桥驱动，可以驱动两路刷式直流电机，或者通过输出并接驱动一路刷式直流电机，或者一个双极步进电机，或者螺线管或者其它感性负载。

新产品发布时间 : 2018-12-09

马达驱动产品宣传资料

型号- HR4982MTE,HR4995SQ,HR3988,AT8840,AT5130,AT1106S,AT8838SV,AT2100,HR8833,HR1124S,ATD5995,HR4995,AT8812C,AT8841,AT8325,HR4995MTE,HR8833SP,HR8833SQ,HR1124,HR8828PQ,AT8313MTE,AT8221D,AT8637S,HR4985MTE,HR4985SQ,AT8871,AT8870,HR8828,AT9110LP,AT8872,AT4950,AT8833CT,HR4982,AT8637,ATD5984,AT8837,HR4985,HR8826,AT8831,AT1124,AT8313,AT4953,AT8833CQ,ATD5988,AT8833,AT8833CR,HR4988,HR8825,HR9110,HR2125,AT8838,AT8325TP,AT8313SQ,AT1124LP,AT8221,AT8837SV,AT9110,AT8212E,AT8548,AT8549,HR9110S,AT8881P,AT8211E,HR4988SQ,HR8828SQ,AT8325SQ,HR8833MTE,AT8211,AT8325BQ,AT8813,AT8812,HR3988T,AT4931,HR3988Q,AT8810,AT1106

快速参考指南 - 中科微 PDF 中文下载

ATD5833 内置译码器的2.5A低噪声步进电机驱动芯片

型号- ATD5833SQNN,ATD5833,ATD5833QNN,ATD5833S

数据手册 - 中科微 - 版本：V1.1 - 2021.02 PDF 中文下载

3A峰值驱动、5.5-20V电压电机驱动器，及BDS/GNSS多模卫星定位SOC芯片

描述- 杭州中科微电子有限公司成立于2004年。是由中科院微电子研究所与杭州政府共同出资成立的集成电路研发企业，国家高新技术企业。旗下的GPS/BDS定位产品支持北斗二号和北斗三号1~63 号全部卫星，拥有自主知识产权，可实现高性价比的国产替代。中科微的国产化电机驱动芯片通过核心客户审厂40多个型号兼容替代国外物料。

型号- ATD8812C,HR3988,ATGM332D-5NR32,HR8833,HR1124S,HR4995,AT8325,ATD8831T,ATD5999,ATD5833,AT9110H,AT8221D,AT8637S,AT8870,HR4982,ATD8842P,AT8637,AT8837,ATD5984,AT8236,AT8313,HR4985,ATD9900,ATD5989,ATD8811,AT8833,ATD5988,ATD8812,HR8825,HR4988,ATD8813,ATGM332D-5S31,AT6558R-5N32,ATD8842E,AT1124LP,AT8236N,ATGM332D-5P37,AT8222,ATD8202,ATD8840,ATD8841,AT8548,AT8549,AT8822,HR9110S,AT8221LP,ATGM331C-5T31,AT4931,ATD9800,ATGM332D-5N31

商品及供应商介绍 - 中科微 PDF 中文下载