ハードウェア-STEP400

ハードウェアの概要

基板のサイズ

120x84, 板厚1.6mm

M3用取付穴が基板の各隅+中央付近の5か所にあります。

この画像の上下の細長い部分は捨て基板で、製造終了後に切り離されています。

原寸PDF : step400_r1_dimenstion.pdf

構成

主な構成要素は以下のとおりです。

部品 メーカ 型番
MCU Microchip ATSAMD21G18A
Ethernet Controller Wiznet W5500
Stepper Driver STMicroelectronics PowerSTEP01
DC-DC Converter ROHM BD9G341AEFJ

ピン割り振り

pin function etc
D0 DIPSW8
D1 Brake4
D2 DIPSW5
D3 DIPSW7
D4 SD_CS
D5 Brake3
D6 PowerSTEP01_MISO
D7 DIPSW1
D8 Brake2
D9 DIPSW6
D10 W5500_CS
D11 PowerSTEP01_MOSI
D12 PowerSTEP01_SCK
D13 L
D20/SDA NC はんだ面にパッド有
D21/SCL NC はんだ面にパッド有
D22/MISO W5500_MISO
D23/MOSI W5500_MOSI
D24/SCK W5500_SCK
D30 DIPSW2
D31 DIPSW4
D38 NC はんだ面にパッド有
A0 PowerSTEP01_CS
A1 Brake1
A2 PowerSTEP01_RESET
A3 W5500_RESET
A4 SD_DETECT
A5 DIPSW3

PowerSTEP01_RESETとW5500_RESETはそれぞれPowerSTEP01とW5500のリセットピンに接続されていますので、必ずpinModeをOUTPUTに設定したうえで、HIGH状態にしてください。

基板裏面のパッド

使用していないピンと電源のパッドが裏面にあります。2.54mmピッチですので、表面実装のピンヘッダやピンソケットを取り付けることができます。裏面のR35, R36はi2cピン(SDA, SCL)のプルアップに使用できます。サイズは1608(0603)サイズです。

これらのピンはファームウェアでは何も処理を行っていませんので、使用方法に応じたファームウェアの追加・書き換えが必要です。

SPIの割り振り

STEP400ではファームウェアの処理を簡単にするためにPowerSTEP01とW5500で別々のSPIポートを使用しています。 ATSAMD21におけるSPIの割り振り方法はこちらが大変参考になります。

https://learn.adafruit.com/using-atsamd21-sercom-to-add-more-spi-i2c-serial-ports

W5500

Pin Function SERCOM SERCOM Alt
D22/MISO MISO - SERCOM4.0
D23/MOSI MOSI - SERCOM4.2
D24/SCK SCK - SERCOM4.3

PowerSTEP01

Pin Function SERCOM SERCOM Alt
D6 MISO - SERCOM3.2
D11 MOSI - SERCOM3.0
D12 SCK - SERCOM3.3

PowerSTEP01

クロック

motor ID 1のPowerSTEP01のOSCINに16MHzの水晶発振器が接続されています。そこからIDの順に、OSCOUTとOSCINがデイジーチェーンされていますので、各PowerSTEP01は「外部16MHz入力、反転出力(EXT_16MHZ_OSCOUT_INVERT)」に設定してください。 内部クロックを使うと、一定速運転時などに動きが徐々にずれてくる現象が発生します。

ハードウェア的に使えないPowerSTEP01の機能

STCK

配線されていないので、Step Clock動作はできません。

ADCIN

リミットセンサ入力して使われていますので、本来の機能である電源電圧補正用には使用できません。ADC入力の値をもとにアラームを発生させるUVLO_ADCは必ず無効にしてください。

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