چیست یک درایور موتور پله‌ای
موتور پله‌ای چیست؟
تعریف موتور پله‌ای
درایور موتور پله‌ای به عنوان مداری تعریف می‌شود که برای هدایت یا اجرای موتور پله‌ای استفاده می‌شود و شامل کنترلر، درایور و اتصالات موتور است.
اجزاء ضروری
کنترلر (به طور اساسی یک میکروکنترلر یا میکروپروسسور)
IC درایور برای مدیریت جریان موتور
واحد تغذیه برق
کنترلر موتور پله‌ای
انتخاب کنترلر اولین قدم در ساخت درایور است. باید حداقل ۴ پین خروجی برای موتور پله‌ای داشته باشد. علاوه بر این، باید تایمرها، ADC، پورت سریال و غیره را بر اساس کاربردی که درایور در آن استفاده می‌شود، شامل شود.
درایور موتور پله‌ای
امروزه مردم از اجزای گسسته درایور مانند ترانزیستورها به ICهای مجتمع و فشرده‌تر می‌روند.
این ICهای درایور با قیمت مناسب موجود هستند و اجرای آنها در مونتاژ آسان‌تر است که زمان طراحی کلی مدار را بهبود می‌بخشد.
درایورها باید به گونه‌ای انتخاب شوند که با مشخصات موتور در مورد جریان و ولتاژ سازگار باشند. سری ULN2003 از درایورها در کاربردهای غیر H-bridge محبوب‌ترین هستند و برای درایور موتور پله‌ای مناسب هستند.
هر جفت Darlington در داخل ULN می‌تواند تا ۵۰۰mA را مدیریت کند و ولتاژ حداکثر می‌تواند تا ۵۰VDC باشد.
منبع تغذیه برای موتور پله‌ای
موتور پله‌ای در ولتاژ بین ۵V تا ۱۲V کار می‌کند و ۱۰۰mA تا ۴۰۰mA جریان می‌کشد. از مشخصات موتور که توسط تأمین‌کننده ارائه شده است، برای طراحی یک منبع تغذیه تنظیم شده استفاده کنید تا نوسانات سرعت و گشتاور را جلوگیری کنید.
واحد تغذیه برق
از آنجا که تنظیم‌کننده ولتاژ ۷۸۱۲ فقط تا ۱A جریان را مدیریت می‌کند، ترانزیستور بیرونی در اینجا استفاده می‌شود. این ترانزیستور می‌تواند ۵A جریان را مدیریت کند. باید یک رادیاتور مناسب بر اساس مجموع جریان مصرفی ارائه شود.
نمودار بلوکی جریان و ارتباطات بین اجزای برد درایور را نشان می‌دهد.
اجزای مختلف
سوئیچ‌ها، پتانسیومترها
رادیاتور
سیم‌های اتصال
درایور جامع موتور پله‌ای
درایور موتور پله‌ای یک قطعه الکترونیکی خام است مگر اینکه میکروکنترلر را برنامه‌ریزی کنید تا سیگنال‌های صحیح را از طریق درایور به موتور پله‌ای ارسال کند. موتور پله‌ای می‌تواند در حالت‌هایی مانند گام کامل، گام موج یا نیم گام عمل کند. درایور باید تعاملی باشد تا دستورات کاربر برای حالت‌های مختلف گام‌گذاری و کنترل سرعت را پشتیبانی کند. علاوه بر این، باید دستورات شروع/توقف را پشتیبانی کند.
برای انجام عملکردهای فوق، نیاز به استفاده از پین‌های اضافی روی میکروکنترلر داریم. دو پین برای انتخاب نوع گام‌گذاری و شروع یا توقف موتور لازم است.
یک پین برای اتصال یک پتانسیومتر که به عنوان کنترل‌کننده سرعت عمل می‌کند، نیاز است. ADC داخل میکروکنترلر برای کنترل سرعت چرخش استفاده می‌شود.
الگوریتم برنامه
پین‌های پورت را در حالت‌های ورودی/خروجی مقداردهی اولیه کنید.
ماژول ADC را مقداردهی اولیه کنید.
تابع‌های جداگانه برای نیم گام، گام کامل و گام موج و تأخیر ایجاد کنید.
دو پین پورت را برای حالت کاری (۰۰-توقف، ۰۱-گام موج، ۱۰-گام کامل، ۱۱-نیم گام) بررسی کنید.
به تابع مناسب بروید.
مقدار پتانسیومتر را از طریق ADC بخوانید و متناسب با آن مقدار تأخیر را تنظیم کنید.
یک چرخه از دنباله را کامل کنید.
به مرحله ۴ بروید.
برد درایور
اگر قصد دارید برد خود را با نرم‌افزار CAD مانند EAGLE بسازید، مطمئن شوید که ضخامت کافی برای جریان موتور ارائه می‌کنید تا برد از حرارت بیش از حد آسیب نبیند.
همچنین، چون موتورها اجزای القایی هستند، باید دقت کنید که مسیرهای سیگنال دیگر را از طریق تداخلات اختلال ندهید. بررسی‌های ERC و DRC صحیح باید دنبال شوند.
