Какво е драйвер за стъпков мотор?
Какво е драйвер за стъпков мотор?
Определение на драйвера за стъпков мотор
Драйверът за стъпков мотор се дефинира като верига, използвана за управление или работа на стъпков мотор, която се състои от контролер, драйвер и връзки към мотора.
Основни компоненти
Контролер (съществено микроконтролер или микропроцесор)
Интегриран чип (IC) за обработка на тока на мотора
Блок за доставяне на напрежение
Контролер за стъпков мотор
Изборът на контролер е първата стъпка при изграждането на драйвер. Той трябва да разполага с минимум 4 изходни пинове за стъпковия мотор. Освен това, трябва да съдържа часовници, ADC, последователен порт и т.н., в зависимост от приложението, в което ще бъде използван драйверът.
Драйвер за стъпков мотор
В наши дни хората се отдалечават от дискретни компоненти на драйверите, като транзистори, към по-компактни интегрирани IC.
Тези интегрални чипове са налични по разумни цени и са по-лесни за имплементация при сборката, което подобрява общото време за проектиране на веригата.
Драйверите трябва да бъдат избрани, за да отговарят на характеристиките на мотора във връзка с тока и напрежението. Серията ULN2003 на драйверите е най-популярна в приложенията, които не са основаны на H-мост, подходящи за привод на стъпков мотор.
Всяка Дарлингтон двойка в ULN може да обработи до 500mA, а максималното напрежение може да достигне 50VDC.
Източник на напрежение за привод на стъпков мотор
Стъпков мотор работи при напрежения между 5V и 12V и потреблява 100mA до 400mA. Използвайте спецификациите на мотора, предоставени от доставчика, за да проектирате регулиран източник на напрежение, за да се избегнат колебанията на скоростта и момента.
Блок за доставяне на напрежение
Тъй като регулаторът на напрежението 7812 може да обработи само до 1A ток, тук се използва транзистор. Той може да обработи 5 A ток. Трябва да се предостави подходящ радиатор, в зависимост от общия ток.
Блок-схемата показва потока и свързаността между компонентите на платата на драйвера.
Различни компоненти
Превключватели, потенциометри
Радиатор
Свързващи жици
Пълен привод на стъпков мотор
Приводът на стъпков мотор е безполезен електронен компонент, освен ако не програмирате микроконтролера, за да дава правилни сигнали на стъпковия мотор чрез драйвера. Стъпков мотор може да работи в режими като пълна стъпка, вълнов привод или половин стъпка. Драйверът трябва да бъде интерактивен, за да позволява потребителски команди за различни режими на стъпкане и контрол на скоростта. Освен това, трябва да поддържа команди за стартиране/спиране.
За да извършим гореспоменатите функции, ни е нужен допълнителен пин на микроконтролера. Два пина са необходими, за да изберете вида на стъпкането и да стартирате или спрате мотора.
Един пин е необходим, за да се свърже потенциометър, който ще действа като контролер на скоростта. ADC в микроконтролера ще се използва, за да контролира скоростта на въртене.
Алгоритъм на програмата
Инициализирайте пиновете на портовете в режими вход/изход.
Инициализирайте модула ADC.
Създайте отделни функции за половин стъпка, пълна стъпка, вълнов привод и закъснение.
Проверете два пина на порта за операционен режим (00-спиране, 01-вълнов привод, 10-пълна стъпка, 11-половин стъпка).
Отидете към подходящата функция.
Прочетете стойността на потенциометъра чрез ADC и съответно задайте стойност на закъснението.
Завършете един цикъл от последователността.
Отидете към стъпка 4.
Плата на драйвера
Ако планирате да направите собствена плата, използвайки CAD софтуер като EAGLE, убедете се, че предоставите достатъчна дебелина, за да тече токът на мотора, без да се нагорещява платата.
Освен това, тъй като моторите са индуктивни компоненти, трябва да се вземат мерки, за да не се нарушават другите пътища на сигнали чрез интерференция. Трябва да се следват правилни проверки ERC и DRC.
