为啥 Nucleo 144 上的引脚没有输出足够高的电压，尽管输出设置为 HIGH？

Posted 2023-02-19

【中文标题】为啥 Nucleo 144 上的引脚没有输出足够高的电压，尽管输出设置为 HIGH？

【英文标题】：Why is the pin on a Nucleo 144 not outputting a high enough voltage, despite the output being set to HIGH?为什么 Nucleo 144 上的引脚没有输出足够高的电压，尽管输出设置为 HIGH？

【发布时间】：2021-07-03 12:55:47

【问题描述】：

我正在尝试使用 A4988 驱动器和带有 STM32F767ZI 的 Nucleo 144 板来控制步进电机。

A4988 驱动器期望电压单次上升到 HIGH 以使电机步进。

使用万用表读取了一些电压读数后，我发现在程序暂停期间，甚至在程序暂停期间，引脚都会输出大约 1.2V 的稳定电压。

每当 A4988 驱动器的输出在 HIGH 和 LOW 之间切换时，我还添加了一些线来切换 LED（内置于板上），效果很好。

代码如下：

main.c

#include "./headers/stm32f767xx.h"
#include <stdint.h>

int main(void)

    initMotor(0);
    initLed(0);
    uint32_t a = 0;
    while (1)
    
        if (a >= 300000)
        
            toggleLed(0);
            stepMotor(0);
            a = 0;
        
        a++; 
    

./drivers/motor.c

#include "../headers/stm32f767xx.h"

void initMotor(int step_pin)

    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOGEN; // enable GPIOG clock
    GPIOG->MODER &= ~(0b11 << (step_pin * 2)); // clear bits
    GPIOG->MODER |= (0b01 << (step_pin * 2)); // set mode to OUTPUT
    GPIOG->OTYPER &= ~(0b1 << step_pin); // set output type to PUSH-PULL
    GPIOG->PUPDR |= (0b10 << (step_pin * 2)); // pull the pin down
    GPIOG->ODR &= ~(0b1 << step_pin); // set output to LOW


void stepMotor(int step_pin)

    GPIOG->ODR ^= (0b1 << step_pin); // toggle between LOW and HIGH

./drivers/led.c

#include "../headers/stm32f767xx.h"

void initLed(int pin)

    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOBEN; // enable GPIOG clock
    GPIOB->MODER |= (0b01 << (pin * 2)); // set mode to OUTPUT
    GPIOB->OTYPER &= ~(0b1 << pin); // set output type to PUSH-PULL
    GPIOB->ODR &= ~(0b1 << pin); // set output to LOW


void toggleLed(int pin)

    GPIOB->ODR ^= (0b1 << pin); // toggle between LOW and HIGH

我已经使用万用表验证了通过 STLINK USB 提供给电路板的电压为 5V（我认为这已经足够了），并且驱动器也收到了正确的 5V 电压。

我认为这与 A4988 驱动程序无关。我已经尝试了多个来自不同制造商的相同驱动程序，但仍然得到相同的结果。电机也提供了足够高的电压 (12V)，但并没有完全投入。

我得出的结论是，这很可能是来自 Nucleo 144 板的问题，但对于实际问题是什么有点卡住了。

我正在使用 GPIO G 引脚 0，它在板上标记为“IO”。

非常感谢任何关于我接下来应该尝试什么的建议，或者关于它可能是什么的想法。

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根据要求，这是我的设置图：

【问题讨论】：

这是一个电气工程堆栈交换问题，还要添加您的原理图和其他相关信息。

@old_timer 我在这里问，以便我可以尝试消除它是软件问题的可能性。我认为我写的软件是正确的，但是由于缺乏知识，我当然可能忽略了一些东西。尽管如此，我认为接线也不太可能成为问题。也许我应该将问题改写为“为什么输出没有被改变”

这个芯片有bsrr吗？您可以使用它来设置/清除引脚，而（您）不必与其他人打交道。仅供参考，这里不一定有问题。

@old_timer 确实如此，谢谢，我会记住这一点

【参考方案1】：

如果您将输出配置为 PUSH/PULL，则添加一个 PULLDOWN 电阻器会将输出电压分压到该电阻器上。不要将 PU/PD 电阻与 PP 一起使用，因为它始终是驱动的，不需要 PU/PD。

【讨论】：

驱动器上输出的引脚悬空。我在互联网上的各个地方都看到不要让引脚悬空，应该使用上拉/下拉电阻来阻止这种情况。如果我不能在推挽上使用上拉/下拉电阻，我还应该如何处理？

@user15278978 使用推挽输出将始终驱动为高电平或低电平，因此不需要 pu/pd 电阻并且输入不会浮动。就像 PeterT 说的那样，添加一个将创建一个分压器并产生您所看到的结果。

当您断开驱动芯片并测量引脚时，您看到了什么？你不需要/不想结合推拉和上拉/下拉。

@theCreator 感谢您为我解决这个问题，我现在对这一切有了更好的理解

@old_timer 该引脚输出的电压现在在与驱动器断开连接时似乎卡在 0V，连接到驱动器时​​似乎卡在 4V 左右