¿Qué es un controlador de motor paso a paso?
¿Qué es un controlador de motor paso a paso?
Definición de controlador de motor paso a paso
Un controlador de motor paso a paso se define como un circuito utilizado para conducir o hacer funcionar un motor paso a paso, compuesto por un controlador, un conductor y conexiones al motor.
Componentes esenciales
Controlador (esencialmente un microcontrolador o un microprocesador)
Un CI conductor para manejar la corriente del motor
Una unidad de suministro de energía
Controlador de motor paso a paso
La selección de un controlador es el primer paso para construir un conductor. Debe tener un mínimo de 4 pines de salida para el motor paso a paso. Además, debe contener temporizadores, ADC, puerto serie, etc., dependiendo de la aplicación en la que se utilizará el conductor.
Conductor de motor paso a paso
Actualmente, las personas están abandonando los componentes de conductor discretos, como transistores, a favor de CI más compactos e integrados.
Estos CI conductores están disponibles a costos razonables y son más fáciles de implementar en el ensamblaje, lo que mejora el tiempo de diseño general del circuito.
Los conductores deben seleccionarse para adaptarse a las clasificaciones del motor en términos de corriente y voltaje. La serie ULN2003 de conductores es la más popular en aplicaciones no basadas en H Bridge, adecuada para una conducción de motor paso a paso.
Cada par Darlington dentro del ULN puede manejar hasta 500mA y el voltaje máximo puede ser tan alto como 50VDC.
Suministro de energía para la conducción de motor paso a paso
Un motor paso a paso opera a voltajes entre 5V y 12V y consume 100mA a 400mA. Utilice las especificaciones del motor proporcionadas por el proveedor para diseñar un suministro de energía regulado para evitar fluctuaciones de velocidad y par.
Unidad de suministro de energía
Dado que el regulador de voltaje 7812 solo puede manejar hasta 1A de corriente, se utiliza aquí un transistor externo. Puede manejar 5 A de corriente. Se debe proporcionar un disipador de calor adecuado según el consumo total de corriente.
El diagrama de bloques muestra el flujo e interconexiones entre los componentes de la placa del conductor.
Componentes varios
Interruptores, potenciómetros
Disipador de calor
Cables de conexión
Conducción completa de motor paso a paso
La conducción de motor paso a paso es un conjunto de electrónica sin inteligencia a menos que programes el microcontrolador para dar señales correctamente al motor paso a paso a través del conductor. Un motor paso a paso puede operar en modos como paso completo, conducción de onda o medio paso. El conductor debe ser interactivo para permitir comandos de usuario para diferentes modos de paso y control de velocidad. Además, debe soportar comandos de inicio/detención.
Para lograr las funciones anteriores, necesitamos utilizar pines adicionales en el microcontrolador. Se requieren dos pines para seleccionar el tipo de paso y para iniciar o detener el motor.
Se requiere un pin para conectar un potenciómetro, que actuará como controlador de velocidad. El ADC dentro del microcontrolador se utilizará para controlar la velocidad de rotación.
Algoritmo de programa
Inicializar los pines de puerto en modos de entrada/salida.
Inicializar el módulo ADC.
Crear funciones separadas para medio paso, paso completo y conducción de onda y retardo.
Verificar dos pines de puerto para el modo de operación (00-detener, 01-conducción de onda, 10-paso completo, 11-medio paso).
Ir a la función apropiada.
Leer el valor del potenciómetro a través del ADC y establecer un valor de retardo en consecuencia.
Completar un ciclo de secuencia.
Ir al paso 4.
Placa del conductor
Si planeas hacer tu propia placa utilizando software CAD como EAGLE, asegúrate de proporcionar suficiente espesor para que las corrientes del motor fluyan sin sobrecalentar la placa.
Además, dado que los motores son componentes inductivos, se debe tener cuidado de no perturbar las otras vías de señal a través de interferencias. Se deben seguir las verificaciones de ERC y DRC adecuadas.
