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.
