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2009 Microchip Technology Inc. DS01307A-page 1 INTRODUCTION This application note describes how to drive a stepper motor with a dsPIC33F motor control family DSC. The eight PWM channels (six pins from the PWM1 module and two pins from the PWM2 module) are used to control a stepper motor in all possible ways, whether it is bipolar or unipolar, using full step or microstepping, open or closed loop, without the need for external  jumpers or complicated logic circuitry. The dsPICDEM™ MCSM Development Board Kit (DV330022) was used in this application note. This kit includes the dsPICDEM MCSM Development Board, Stepper Motor, Power Supply, and Plug-in Module (PIM). The hardware topology is very simple, consist- ing of just the dsPIC  ® DSC, the drivers and two H- bridges. Each MOSFET in the dual H-bridge is con- trolled by one PWM signal. The powerful PWM module of the dsPIC DSC features independent or complemen- tary control over each of the four PWM pairs, plus an additional override function on each pin, which gives even more control over the power MOSFET s. The dsPIC DSC is used to achieve high-speed microstepping in closed loop current control. For this task, voltages higher than the motor rated voltage are needed to force the current quickly through the motor windings. These high voltages require a high PWM fre- quency with a synchronized ADC for fast and accurate current control. Fast timers and high processing power are also needed since one microstep can be as short as one PWM period. The dsPICDEM MCSM Development Board was designed to work with drive voltages of up to 80V and therefore accommodate a wide range of stepper motors and driving algorithms. Since high v oltages are used relative to the stepper motor rated voltage, a very fast reacting controller is needed. A PWM frequency of 40 kHz was chosen to have the smallest possible reac- tion time. For example, having a stepper motor with 2.3 ohm and 4 mH per phase driven at 80V, the current needs just 70 microseconds to reach the rated level of 1.4A. This is under three PWM periods with 100% duty cycle. At 24V , 10 PWM periods (250 microseconds) are needed to reach 1.4A. FI GURE 1: ds PI CDEM™ MCSM DEVEL OPMENT BOARD BLOCK DI AGRAM Author: Sorin Manea  Microchip Technology Inc. dsPIC33FJXXXMCXXX PIM Drivers IMOTOR1 FAULT IMOTOR2 Safe Current Level Amplifier Amplifier Comparator PWM1H1 DC_BUS 24VDC BP1 BP2 J5 J7 J6 15V 3.3V Regulator Regulator PWM1L1 PWM1H2 PWM1L2 PWM1H3 PWM1L3 PWM2H1 PWM2L1 M1 M2 M3 M4 J8 M UART to USB USB J4 ICD2 J1/J2 3.3V POT S1 DC_BUS M1 M2 M3 M4 AN1307 Stepper Motor Control with dsPIC ® DSCs

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