O que é um Driver de Motor Passo a Passo?
O que é um Driver de Motor Passo a Passo?
Definição de Driver de Motor Passo a Passo
Um driver de motor passo a passo é definido como um circuito usado para acionar ou operar um motor passo a passo, consistindo em um controlador, um driver e conexões do motor.
Componentes Essenciais
Controlador (essencialmente um microcontrolador ou microprocessador)
Um CI driver para lidar com a corrente do motor
Uma unidade de alimentação
Controlador de Motor Passo a Passo
A seleção de um controlador é o primeiro passo para construir um driver. Ele deve ter no mínimo 4 pinos de saída para o motor passo a passo. Além disso, deve conter temporizadores, ADC, porta serial, etc., dependendo da aplicação na qual o driver será utilizado.
Driver de Motor Passo a Passo
Atualmente, as pessoas estão se afastando de componentes de driver discretos, como transistores, em favor de ICs integrados mais compactos.
Esses CIs drivers estão disponíveis a custos razoáveis e são mais fáceis de implementar na montagem, o que melhora o tempo de design geral do circuito.
Os drivers devem ser selecionados para atender às especificações do motor em termos de corrente e tensão. A série ULN2003 de drivers é a mais popular em aplicações não baseadas em H Bridge, adequada para a condução de motores passo a passo.
Cada par Darlington dentro do ULN pode lidar com até 500mA e a tensão máxima pode chegar a 50VDC.
Alimentação para Condução de Motor Passo a Passo
Um motor passo a passo opera em tensões entre 5V e 12V e consome de 100mA a 400mA. Use as especificações do motor fornecidas pelo fornecedor para projetar uma fonte de alimentação regulada para evitar flutuações de velocidade e torque.
Unidade de Alimentação
Como o regulador de tensão 7812 pode lidar apenas com até 1A de corrente, o transistor externo é usado aqui. Ele pode lidar com 5A de corrente. Deve-se fornecer um dissipador de calor adequado, dependendo do consumo total de corrente.
O diagrama de blocos mostra o fluxo e as interconexões entre os componentes da placa do driver.
Componentes Diversos
Interruptores, Potenciômetros
Dissipador de calor
Fios de conexão
Condução Completa de Motor Passo a Passo
A condução do motor passo a passo é um pedaço inerte de eletrônica, a menos que você programe o microcontrolador para dar sinais corretamente ao motor passo a passo através do driver. Um motor passo a passo pode operar em modos como passo completo, condução por onda ou meia-passagem. O driver deve ser interativo para permitir comandos do usuário para diferentes modos de passagem e controle de velocidade. Além disso, deve suportar comandos de início/parada.
Para realizar as funções acima, precisamos usar pinos adicionais no microcontrolador. Dois pinos são necessários para selecionar o tipo de passagem e iniciar ou parar o motor.
Um pino é necessário para conectar um potenciômetro, que atuará como controlador de velocidade. O ADC dentro do microcontrolador será usado para controlar a velocidade de rotação.
Algoritmo de Programa
Inicialize os pinos da porta nos modos de entrada/saída.
Inicialize o módulo ADC.
Crie funções separadas para meia-passagem, passo completo e condução por onda e atraso.
Verifique dois pinos da porta para o modo de operação (00-parar, 01-condução por onda, 10-passo completo, 11-meia-passagem).
Vá para a função apropriada.
Leia o valor do potenciômetro via o ADC e, conforme isso, defina um valor de atraso.
Complete um ciclo de sequência.
Vá para o passo 4.
Placa do Driver
Se você planeja fazer sua própria placa usando software CAD como o EAGLE, certifique-se de fornecer espessura suficiente para as correntes do motor fluírem sem superaquecer a placa.
Além disso, como os motores são componentes indutivos, é preciso tomar cuidado para não perturbar os outros caminhos de sinal através de interferências. Devem ser seguidas verificações ERC e DRC adequadas.
