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.