Co je to ovladač krokového motoru?
Co je ovladač krokového motoru?
Definice ovladače krokového motoru
Ovladač krokového motoru je definován jako obvod používaný k pohybu nebo ovládání krokového motoru, skládající se z řadiče, ovladače a připojení k motoru.
Základní komponenty
Řadič (v podstatě mikrokontrolér nebo mikroprocesor)
Ovladač IC pro zpracování proudu motoru
Zdroj napájení
Řadič krokového motoru
Výběr řadiče je prvním krokem při vytváření ovladače. Musí mít minimálně 4 výstupní piny pro krokový motor. Kromě toho musí obsahovat časovače, ADC, sériový port atd., v závislosti na aplikaci, ve které bude ovladač použit.
Ovladač krokového motoru
Dnes lidé odcházejí od diskrétních komponent ovladače, jako jsou tranzistory, směrem k kompaktnějším integrovaným IC.
Tyto integrované obvody jsou dostupné za rozumné ceny a jsou snazší implementovat při montáži, což zlepšuje celkový návrh obvodu.
Ovladače musí být vybrány tak, aby odpovídaly parametrům motoru vzhledem k proudu a napětí. Řada ovladačů ULN2003 je nejpopulárnější v aplikacích bez H-mostu, vhodných pro ovládání krokového motoru.
Každý Darlington dvojce uvnitř ULN může zpracovat až 500mA a maximální napětí může dosáhnout až 50VDC.
Zdroj napájení pro ovládání krokového motoru
Krokový motor pracuje s napětím mezi 5V a 12V a spotřebovává 100mA až 400mA. Použijte specifikace motoru poskytnuté dodavatelem k návrhu regulovaného zdroje napájení, abyste zabránili fluktuacím rychlosti a točivého momentu.
Jednotka zdroje napájení
Protože napěťový stabilizátor 7812 může zpracovat pouze až 1A proudu, zde se používá vnější tranzistor. Ten může zpracovat 5 A proudu. Je třeba poskytnout správný tepelný člun v závislosti na celkovém proudu.
Blokový diagram ukazuje tok a propojení mezi komponentami ovladačové desky.
Různé komponenty
Přepínače, potenciometry
Tepelný člun
Spojovací dráty
Komplexní ovládání krokového motoru
Ovládání krokového motoru je hloupý kus elektroniky, pokud nezaprogramujete mikrokontrolér, aby správně generoval signály pro krokový motor přes ovladač. Krokový motor může fungovat v režimech jako plný krok, vlnové ovládání nebo polokrok. Ovladač by měl být interaktivní, aby umožňoval uživatelské příkazy pro různé režimy krokování a řízení rychlosti. Kromě toho musí podporovat příkazy start/stop.
Pro dosažení výše uvedených funkcí potřebujeme použít další piny na mikrokontroléru. Dva piny jsou potřebné k výběru typu krokování a k startu nebo zastavení motoru.
Jeden pin je potřebný k připojení potenciometru, který bude sloužit jako regulační prvek rychlosti. ADC uvnitř mikrokontroléru bude použit k řízení rychlosti otáčení.
Algoritmus programu
Inicializujte piny portu v režimech vstup/výstup.
Inicializujte modul ADC.
Vytvořte samostatné funkce pro polokrok, plný krok a vlnové ovládání a čekání.
Zkontrolujte dva piny portu pro operační režim (00-stop, 01-vlnové ovládání, 10-plný krok, 11-polokrok).
Přejděte do příslušné funkce.
Přečtěte hodnotu potenciometru přes ADC a podle toho nastavte hodnotu čekání.
Dokončete jeden cyklus sekvence.
Přejděte na krok 4.
Ovladačová deska
Pokud plánujete vytvořit svou vlastní desku pomocí CAD softwaru, jako je EAGLE, ujistěte se, že poskytnete dostatečnou tloušťku pro proudy motoru, aby nedošlo k přehřátí desky.
Kromě toho, protože motory jsou induktivními komponenty, je třeba se postarat o to, aby nezakládaly jiné signálové cesty přes rušení. Je třeba provést správné kontroly ERC a DRC.
