Cosa è un driver per motore passo-passo?
Cos'è un driver per motore passo-passo?
Definizione di driver per motore passo-passo
Un driver per motore passo-passo è definito come un circuito utilizzato per pilotare o far funzionare un motore passo-passo, composto da un controller, un driver e connessioni al motore.
Componenti essenziali
Controller (essenzialmente un microcontroller o un microprocessore)
Un IC driver per gestire la corrente del motore
Un'unità di alimentazione
Controller per motore passo-passo
La scelta del controller è il primo passo per costruire un driver. Deve avere almeno 4 pin di uscita per il motore passo-passo. Inoltre, deve contenere timer, ADC, porta seriale, ecc., a seconda dell'applicazione in cui verrà utilizzato il driver.
Driver per motore passo-passo
Oggi, le persone stanno abbandonando i componenti discreti del driver come i transistor a favore di IC integrati più compatti.
Questi IC driver sono disponibili a costi ragionevoli e sono più facili da implementare nella realizzazione, migliorando il tempo di progettazione complessivo del circuito.
I driver devono essere selezionati in modo da adattarsi alle specifiche del motore in termini di corrente e tensione. La serie ULN2003 di driver è la più popolare nelle applicazioni non basate su H Bridge, adatta per l'alimentazione di un motore passo-passo.
Ogni coppia Darlington all'interno dell'ULN può gestire fino a 500mA e la tensione massima può arrivare fino a 50VDC.
Alimentazione per il driver del motore passo-passo
Un motore passo-passo funziona con tensioni comprese tra 5V e 12V e assorbe 100mA a 400mA. Utilizzare le specifiche del motore fornite dal fornitore per progettare un'unità di alimentazione regolata per evitare fluttuazioni di velocità e coppia.
Unità di alimentazione
Poiché il regolatore di tensione 7812 può gestire solo fino a 1A di corrente, qui viene utilizzato un transistor esterno. Può gestire 5 A di corrente. È necessario fornire un dissipatore di calore adeguato in base alla corrente totale assorbita.
Il diagramma a blocchi mostra il flusso e le interconnessioni tra i componenti della scheda driver.
Componenti vari
Interruttori, potenziometri
Dissipatore di calore
Cavi di collegamento
Driver completo per motore passo-passo
Il driver per motore passo-passo è un pezzo di elettronica "stupido" a meno che non si programmi il microcontroller per fornire segnali corretti al motore passo-passo tramite il driver. Un motore passo-passo può operare in modalità come passo pieno, guida d'onda o mezzo passo. Il driver dovrebbe essere interattivo per consentire comandi utente per diverse modalità di stepping e controllo della velocità. Inoltre, deve supportare comandi di avvio/stop.
Per realizzare le funzioni sopra menzionate, è necessario utilizzare ulteriori pin sul microcontroller. Sono richiesti due pin per selezionare il tipo di stepping e per avviare o fermare il motore.
È necessario un pin per collegare un potenziometro, che agirà come regolatore di velocità. L'ADC all'interno del microcontroller sarà utilizzato per controllare la velocità di rotazione.
Algoritmo di programmazione
Inizializza i pin delle porte in modalità input/output.
Inizializza il modulo ADC.
Crea funzioni separate per il mezzo passo, il passo pieno e la guida d'onda e ritardo.
Controlla due pin delle porte per la modalità di funzionamento (00-stop, 01-guida d'onda, 10-passo pieno, 11-mezzo passo).
Vai alla funzione appropriata.
Leggi il valore del potenziometro tramite l'ADC e imposta di conseguenza un valore di ritardo.
Completa un ciclo di sequenza.
Torna al passo 4.
Scheda driver
Se pianifichi di realizzare la tua propria scheda utilizzando software CAD come EAGLE, assicurati di fornire uno spessore sufficiente per consentire il flusso delle correnti del motore senza surriscaldare la scheda.
Inoltre, poiché i motori sono componenti induttivi, è necessario fare attenzione a non disturbare gli altri percorsi di segnale attraverso interferenze. Devono essere seguiti controlli ERC e DRC appropriati.
