Qu'est-ce qu'un pilote de moteur pas à pas

Qu'est-ce qu'un pilote de moteur pas à pas?

Définition d'un pilote de moteur pas à pas

Un pilote de moteur pas à pas est défini comme un circuit utilisé pour piloter ou faire fonctionner un moteur pas à pas, composé d'un contrôleur, d'un pilote et de connexions au moteur.

Composants essentiels

• Contrôleur (essentiellement un microcontrôleur ou un microprocesseur)

• Une CI de pilote pour gérer le courant du moteur

• Une unité d'alimentation électrique

Contrôleur de moteur pas à pas

Le choix d'un contrôleur est la première étape pour construire un pilote. Il doit avoir au minimum 4 broches de sortie pour le moteur pas à pas. De plus, il doit contenir des temporisateurs, des convertisseurs analogiques-numériques, des ports série, etc., en fonction de l'application dans laquelle le pilote sera utilisé.

Pilote de moteur pas à pas

De nos jours, on s'éloigne des composants de pilote discrets tels que les transistors pour se tourner vers des circuits intégrés plus compacts.

Ces CI de pilote sont disponibles à des coûts raisonnables et sont plus faciles à mettre en œuvre, ce qui améliore le temps de conception globale du circuit.

Les pilotes doivent être choisis en fonction des spécifications du moteur en termes de courant et de tension. Les séries de pilotes ULN2003 sont les plus populaires dans les applications non basées sur H Bridge, appropriées pour un pilote de moteur pas à pas.

Chaque paire Darlington à l'intérieur de l'ULN peut gérer jusqu'à 500 mA et la tension maximale peut atteindre 50 VDC.

 Alimentation pour le pilote de moteur pas à pas

Un moteur pas à pas fonctionne avec des tensions comprises entre 5 V et 12 V et consomme 100 mA à 400 mA. Utilisez les spécifications du moteur fournies par le fournisseur pour concevoir une alimentation régulée afin d'éviter les fluctuations de vitesse et de couple.

Unité d'alimentation

Comme le régulateur de tension 7812 ne peut gérer qu'un courant maximal de 1 A, un transistor externe est utilisé ici. Il peut gérer 5 A de courant. Un dissipateur de chaleur adéquat doit être fourni en fonction du courant total consommé.

Le schéma bloc montre le flux et les interconnexions entre les composants de la carte de pilote.

• Composants divers

• Interrupteurs, potentiomètres

• Dissipateur de chaleur

• Fils de connexion

Pilote de moteur pas à pas complet

Le pilote de moteur pas à pas n'est qu'un simple morceau d'électronique à moins que vous ne programmiez le microcontrôleur pour donner correctement les signaux au moteur pas à pas via le pilote. Un moteur pas à pas peut fonctionner en modes tels que le pas complet, la conduite en onde ou le demi-pas. Le pilote doit être interactif pour permettre aux commandes utilisateur de différents modes de pas et de contrôle de vitesse. De plus, il doit prendre en charge les commandes de démarrage/arrêt.

Pour accomplir ces fonctions, nous devons utiliser des broches supplémentaires sur le microcontrôleur. Deux broches sont nécessaires pour sélectionner le type de pas et pour démarrer ou arrêter le moteur.

Une broche est nécessaire pour connecter un potentiomètre, qui agira comme un contrôleur de vitesse. Le convertisseur analogique-numérique à l'intérieur du microcontrôleur sera utilisé pour contrôler la vitesse de rotation.

Algorithme de programme

• Initialiser les broches de port en modes entrée/sortie.

• Initialiser le module ADC.

• Créer des fonctions distinctes pour le demi-pas, le pas complet et la conduite en onde ainsi que le délai.

• Vérifier deux broches de port pour le mode de fonctionnement (00-arrêt, 01-conduite en onde, 10-pas complet, 11-demi-pas).

• Aller à la fonction appropriée.

• Lire la valeur du potentiomètre via l'ADC et définir en conséquence une valeur de délai.

• Effectuer un cycle complet de séquence.

• Revenir à l'étape 4.

Carte de pilote

Si vous prévoyez de fabriquer votre propre carte en utilisant un logiciel CAD comme EAGLE, assurez-vous de fournir une épaisseur suffisante pour que les courants du moteur puissent circuler sans surchauffer la carte.

De plus, étant donné que les moteurs sont des composants inductifs, il faut prendre soin de ne pas perturber les autres chemins de signal par des interférences. Des vérifications ERC et DRC appropriées doivent être effectuées.