我們有我們的想法，我們有我們的電機旋轉，我們找到了我們設計的主要組成部分......現在怎么辦？現在我們可以從更困難的部分開始，例如原理圖捕獲、布局和調試/測試。我們可以在下面看到這些如何落入典型的 PCB 設計流程中。原理圖是設計中最關鍵的部分。從本質上講，它是電路的藍圖。

與大多數事情一樣，最難的部分是開始。我建議從創(chuàng)建我們認為可能需要的所有原理圖符號開始。你會發(fā)現最初處理好這件事最終會節(jié)省時間。這包括 IC、接頭、連接器、分立元件等。對于我的設計，我首先創(chuàng)建了DRV8711（步進預驅動器 IC）的原理圖符號。我發(fā)現對原理圖符號創(chuàng)建最有用的參考是數據表中的器件引腳圖。TI 已經創(chuàng)建了許多原理圖/封裝符號！在這里查看它們。

*我們會看到許多電機驅動器 IC 都帶有 PowerPAD 或 Thermal Pad。這些用于為從 IC 到 PCB 的熱量提供大的、低熱阻的路徑。除非另有說明，否則最好將其設置為 Pin 0 并將其連接到 GND。我們可以在 PowerPAD 上查看此應用報告以獲取更多信息。

現在我們有了組件，讓我們將它們連接起來！我在進行原理圖設計時分塊工作。我將隔離系統的子部分并一次完成這些子部分，直到設計完成。這有助于更復雜的設計，因為我們可以重復使用這些小節(jié)。

例如，在這個 BoosterPack 設計中，我確定了 5 個小節(jié)，包括：

1) DRV8711及其外圍元件

2) 外部功率 FET

3) 傳感組件

4) 電源和電機連接

5) LaunchPad 連接

下面顯示的是每個已完成的塊：

1) DRV8711 和大多數 IC 的外部組件值可在其相關數據表中找到。DRV8711器件是一款步進電機控制器，它使用外部N溝道MOSFET來驅動-個雙極步進電機或兩個刷式直流電機。該器件集成了一個微步進分度器，此分度器能夠支持全步長至1/256步長的步進模式。
通過使用自適應消隱時間和包括自動混合衰減模式在內的多種不同的電流衰減模式，可實現非常平滑的運動系統配置。電機停止轉動由一個可選反電勢（EMF)輸出報告。 一個簡單的步進/方向或脈寬調制（PWM)接口可輕松連接至控制器電路。一個SPI串行接口被用來設定器件運行。輸出電流（扭矩）、步進模式、衰減模式和堵轉檢測功能都可以通過SPI串行接口進行編程。
還提供了用于過流保護、短路保護、欠壓鎖定和過熱保護的內部關斷功能。故障狀況通過FAULTn引腳進行指示，并且每種故障狀況通過SPI由一個專用位進行報告。

2) 對于許多高端/低端 N 溝道驅動器，我們會看到用于電荷泵的電容器。電荷泵提供偏置高側 FET 所需的電源電壓 + 柵極電壓。許多其他常見組件包括用于內部穩(wěn)壓器的去耦電容器和用于開漏輸出的上拉電阻器。該系統還將包含用于滿足開關系統瞬時電流需求的大容量電容。

2) DRV8711 驅動 8 個 N 溝道功率 MOSFET 以創(chuàng)建 2 個 H 橋。這些反過來將驅動步進電機。本設計中使用的 FET 是雙 FET，每個封裝中有兩個。

3) DRV8711 通過檢測檢測電阻兩端的電壓來維持電流調節(jié)。這些低容差功率電阻器可實現精確的微步進。

4) 電機和電源連接通過接線盒接頭進行，以便快速連接電機和電源。

5) BoosterPack 通過幾個接頭與 LaunchPad 對接。這些接頭提供 MSP430 的控制和反饋信號。為確保各種 LaunchPad（MSP430、Tiva-C、C2000）的兼容性，我為 PWM 信號設置了 BOM 填充選項。

最后，當我們把這些放在一起時，我們得到了一個完整的硬件系統，理論上應該可以旋轉雙極步進電機！

*我的另一個小技巧，你會在這些圖片中注意到，是我經常使用網絡標簽將網絡連接在一起而不是電線。我發(fā)現這使原理圖更易于閱讀和調試。

對于這樣一個簡單的設計，這可能看起來像是組織過度殺傷，但我們會發(fā)現，在過渡到更大的設計時，這些做法將大大提高我們的生產力！

最后，我們可以運行任何原理圖/網表檢查，我們的工具可能必須搜索錯誤。