Què és un controlador de motor pas a pas?

Què és un controlador de motor pas a pas?

Definició de controlador de motor pas a pas

Un controlador de motor pas a pas es defineix com un circuit utilitzat per pilotar o fer funcionar un motor pas a pas, que consta d'un controlador, un driver i connexions al motor.

Components essencials

• Controlador (essencialment un microcontrolador o un microprocessador)

• Un IC de driver per gestionar la corrent del motor

• Una unitat d'alimentació elèctrica

Controlador de motor pas a pas

La selecció d'un controlador és el primer pas per construir un driver. Ha de tenir com a mínim 4 pinus de sortida per al motor pas a pas. A més, ha de contenir temporitzadors, ADC, port sèrie, etc., depenent de l'aplicació en què es farà servir el driver.

Driver de motor pas a pas

Avui en dia, la gent s'està allunyant dels components de driver discrets com els transistors cap a circuits integrats més compactes.

Aquests IC de driver estan disponibles a costos raonables i són més fàcils d'implementar en l'ensamblatge, millorant el temps total de disseny del circuit.

Els drivers han de ser seleccionats per adaptar-se a les especificacions del motor en termes de corrent i voltatges. La sèrie ULN2003 és la més popular en aplicacions no basades en H Bridge, adequada per a la conducció d'un motor pas a pas.

Cada parella Darlington dins de l'ULN pot gestionar fins a 500mA i el màxim de voltatge pot arribar a 50VDC.

 Alimentació per a la conducció del motor pas a pas

Un motor pas a pas funciona amb voltatges entre 5V i 12V i consumeix 100mA a 400mA. Utilitzeu les especificacions del motor proporcionades pel proveïdor per dissenyar una alimentació regulada per evitar fluctuacions de velocitat i par.

Unitat d'alimentació elèctrica

Com que el regulador de tensió 7812 només pot gestionar fins a 1A de corrent, aquí s'utilitza un transistor extern. Aquest pot gestionar 5 A de corrent. S'ha de proporcionar un dissipador de calor adequat, depenent del consum total de corrent.

El diagrama de bloc mostra el flux i les interconnexions entre els components de la placa del driver.

• Components diversos

• Interruptors, potenciómetres

• Dissipador de calor

• Fils de connexió

Conducció completa del motor pas a pas

La conducció del motor pas a pas és un simple dispositiu electrònic a menys que programeu el microcontrolador per enviar senyals correctament al motor pas a pas a través del driver. Un motor pas a pas pot funcionar en modes com passa complet, conducció en ona o mitja passa. El driver hauria de ser interactiu per permetre ordres d'usuari per diferents modes de passa i control de velocitat. A més, ha de suportar ordres d'inici/aturada.

Per aconseguir les funcions anteriors, necessitem utilitzar pinus addicionals al microcontrolador. Es necessiten dos pinus per seleccionar el tipus de passa i iniciar o aturar el motor.

Es necessita un pinus per connectar un potenciómetre, que actuarà com a controlador de velocitat. L'ADC dins del microcontrolador s'utilitzarà per controlar la velocitat de rotació.

Algoritme de programació

• Inicialitzeu els pinus de port en modes d'entrada/sortida.

• Inicialitzeu el mòdul ADC.

• Creeu funcions separades per a mitja passa, passa complet i conducció en ona i retards.

• Comproveu dos pinus de port per al mode d'operació (00-aturada, 01-conducció en ona, 10-passa complet, 11-mitja passa).

• Anau a la funció apropiada.

• Llegiu el valor del potenciómetre a través de l'ADC i, en conseqüència, establiu un valor de retard.

• Completeu un cicle de seqüència.

• Anau al pas 4.

Placa del driver

Si preveieu fer la vostra pròpia placa utilitzant programari CAD com EAGLE, assegureu-vos de proporcionar suficient gruix perquè les corrents del motor puguin fluir sense sobrecalentar la placa.

A més, com que els motors són components inductius, cal prendre precaucions per no pertorbar les altres rutes de senyal a través d'interferències. Cal seguir controles ERC i DRC adequats.