Hvad er en stegmotorstyring?
Hvad er en stegmotorstyring?
Definition af stegmotorstyring
En stegmotorstyring defineres som et kredsløb, der anvendes til at dræve eller køre en stegmotor, og består af en styring, en driver og motorforbindelser.
Vigtige komponenter
Styring (i væsentlig grad en mikrocontroller eller en mikroprocessor)
En driver IC til at håndtere motorestrømmen
En strømforsyningseenhed
Stegmotorstyring
Valget af en styring er det første skridt i opbygningen af en driver. Den skal have mindst 4 udgangspinner til stegmotoren. Desuden skal den indeholde timere, ADC, serielle port, osv. afhængigt af den anvendelse, hvorved driveren vil blive brugt.
Stegmotorstyring
I dag bevæger folk sig væk fra diskrete driverkomponenter som transistorer mod mere kompakte integrerede IC'er.
Disse driver IC'er er tilgængelige til fornuftige priser og er lettere at implementere ved montering, hvilket forbedrer kredsløbet's samlede design tid.
Driverne skal vælges så de passer til motorens specifikationer i forhold til strøm og spænding. ULN2003-serien af driver er mest populære i ikke-H Bridge-baserede applikationer, passende til en stegmotorstyring.
Hver Darlington par i ULN kan håndtere op til 500mA, og maksimal spænding kan være så høj som 50VDC.
Strømforsyning til stegmotorstyring
En stegmotor fungerer ved spændinger mellem 5V og 12V og trækker 100mA til 400mA. Brug motorens specifikationer, som leverandøren har givet, til at designe en reguleret strømforsyning for at undgå hastigheds- og drejningsmomentfluktuationer.
Strømforsyningseenhed
Da 7812 spændingsregulator kun kan håndtere op til 1A strøm, anvendes en ydre transistor her. Den kan håndtere 5 A strøm. Der skal gives en passende kølelement afhængigt af den samlede strømforbrug.
Blokkdiagrammet viser flowet og forbindelserne mellem komponenterne på driverpladen.
Diverse komponenter
Kontakter, potentiometer
Kølelement
Forbindelsesledninger
Komplet stegmotorstyring
Stegmotorstyringen er en dum elektronisk enhed, medmindre du programmerer mikrocontrolleren til korrekt at give signaler til stegmotoren via driveren. En stegmotor kan fungere i tilstande som fuld skridt, bølge drev eller halvskridt. Driveren skal være interaktiv for at tillade brugerbefalinger for forskellige skridttilstande og fartkontrol. Desuden skal den understøtte start/stop befalinger.
For at opnå ovenstående funktioner, skal vi bruge yderligere pins på mikrocontrolleren. To pins er nødvendige for at vælge typen skridt og for at starte eller stoppe motoren.
Én pin er nødvendig for at forbinde en pot, som vil fungere som en fartkontroller. ADC indeni mikrocontrolleren vil blive brugt til at kontrollere rotationshastigheden.
Programalgoritme
Initialiser portpinsene i input/output tilstande.
Initialiser ADC-modulen.
Opret separate funktioner for halvskridt, fuld skridt og bølge drev samt forsinkelse.
Tjek to portpins for driftsmodus (00-stop, 01-bølge drev,10-fuld skridt, 11-halvskridt).
Gå til den passende funktion.
Læs potentiometerets værdi via ADC og sæt derefter en forsinkelsesværdi.
Udfør en cyklus af sekvensen.
Gå til trin 4.
Driverplade
Hvis du planlægger at lave din egen plade ved hjælp af CAD-software som EAGLE, sikr dig, at du giver tilstrækkelig tykkelse for, at motorestrømmerne kan flyde uden at overophede pladen.
Desuden, da motorer er induktive komponenter, skal man passe på ikke at forstyrre de andre signalkanaler gennem støj. Der skal følges korrekte ERC- og DRC-kontroller.
