1、 前言
東芝 TMPM343 MCU (以下簡稱 M343) 除了使用 Cortex M3 的核心，也包含了一個 MCD (Motor Control Driver) 做為直接驅動 STM 及 VCM 馬達的驅動器；主要應用於 IP-CAM 或視訊會議產品中 Lens 馬達的驅動。
本文主要介紹使用 Zoom / Focus Lens 位置檢測的方式。
下圖為 M343 控制 Lens 的方塊圖，紅色框線的部位為M343 控制 Zoom 及 Focus 的 STM驅動單元。 
專有名詞釋義：
Zoom --> 影像的放大及縮小。
Focus --> 影像的對焦。
STM --> 完整名稱為 Stepping Motor ，作為自動對焦與影像縮放的鏡頭驅動，通過簡單的機械結構可獲得啟動、停止的良好反應性。
通過導螺桿與減速齒輪，抑制了自動對焦時的動作聲音，適合短片拍攝的鏡頭驅動。
2、 Lens STM控制方法與的馬達介紹
M343 內建馬達控制裝置 MCD (Motor Control Device)，可驅動鏡頭內的 Focus / Zoom 步進馬達。
步進馬達按照一定的角度轉動，通過脈波信號的操作，就可簡單實現高精度的定位，並使工作物在目標位置高精度地停止。
步進馬達是以基本步級角的角度為單位來進行定位，步進馬達也可能移動不到一個整步；
這個過程稱為「微步進」(microstepping)，主要透過調節流經繞組的電流而完成，如此就可以在整步之間定位轉子。
由 MCU 的 Timer 產生 PWM 波形，傳送到 MCD，再由 7-bit uStep 邏輯做微步的驅動控制，再經由 H-SW 切換開關控制步進馬達轉動。
以下是不同的步進方式控制馬達的差異：
當步進馬達的步進角越大時，馬達所生成的力矩也越大，但噪聲也隨之加大；
當步進馬達的步進角越小時，馬達所產生的力矩也越小，但噪聲也隨之減小。
步進馬達適當的激勵模式選擇取決於→ 扭矩和靜音要求
透過微步驅動器控制馬達轉動，微步步數越多，電流量測到的波形越趨近於弦波，如此可有效地降低振動與噪音。
3、 Lens 初始位置的檢測方式
Lens 初始位置的檢測方式如下：
Lens 的基座會連接一個擋板 (Shield)；
檢測時，MCU 會點亮發光二極體，並且驅動步進馬達轉動螺桿使 Lens 朝一個方向移動，由 MCU 的計數器紀錄 Lens 前進的步數；
此時，擋板也會隨著 Lens 一起移動。
發光二極體的光，由光遮斷感測器 (PI，Photo Interrupter) 感測，目的在檢測 LED 的光是否被擋板遮住。當 PI 輸出發生變化時，表示 LED 的光已被擋板遮住；此時計數器所計數的步數則被初始化為 R-pos 的值，此時該點將設定為鏡頭的初始位置。
Tele ： 長焦
Wide ： 廣角
Far ： Lens 拉遠
Near ： Lens 拉近
Stroke ： 固定行程
4、 M343 的 Focus 與 Zoom PI 線路
下圖是 M343 的 Focus 與 Zoom PI 的參考線路。
M34x 檢測 Focus / Zoom 初始位置參考線路的優點：
1. Vref（閾值）和遲滯寬度可以在增益中設置以塑造波形
2. Lens 的位置檢測完之後，可由內部開關 (PI0SW、PI1SW) 關閉發光二極體，以達到省電的目的
5、 各種型號 Lens 控制的規格以下是各型號 Lens 的 Zoom / Focus 在 64 微步的規格，提供參考!
PS：以上圖片擷取自東芝原廠 M343 presentation file!
參考資料：
1. 東芝 MCD 訓練教材： Self study textbook of Toshiba MCD_2020_en_r.pdf
2. 東芝文件： All-Appli note for Tamron Fujinon Ricom_20150106.pdf