Šta je pogonski uređaj za korakni motor?

Šta je upravljački uređaj za korakni motor?

Definicija upravljačkog uređaja za korakni motor

Upravljački uređaj za korakni motor definisan je kao kola koja se koristi za pogon ili rad koraknog motora, sastavljeno od kontrolera, pogonskog čipa i veza sa motorom.

Neophodni komponenti

• Kontroler (u suštini mikrokontroler ili mikroprocesor)

• Pogonski čip za obradu struje motora

• Jedinica za napajanje

Kontroler koraknog motora

Izbor kontrolera je prvi korak u izgradnji upravljačkog uređaja. Morao bi imati najmanje 4 izlazna pina za korakni motor. Takođe, mora sadržati tajmere, ADC, serijski port itd., u zavisnosti od primene u kojoj će se upravljački uređaj koristiti.

Upravljački čip za korakni motor

Danas ljudi odlaze od diskretnih pogonskih komponenti poput tranzistora ka kompaktnim integriranim čipovima.

Ovi pogonski čipovi dostupni su po razumnom cenu i lakši su za implementaciju pri montaži, što unapređuje ukupno vreme dizajna šeme.

Pogonski čipovi moraju biti odabrani da odgovaraju specifikacijama motora u pogledu struje i napona. Serija ULN2003 čipova je najpopularnija u aplikacijama koje ne temelje na H mostu, pogodna za pogon koraknog motora.

Svaki Darlington par unutar ULN može obrađivati do 500mA, a maksimalni napon može biti do 50VDC.

 Napajanje za pogon koraknog motora

Korakni motor radi na naponima između 5V i 12V i potroši 100mA do 400mA. Koristite specifikacije motora date od strane proizvođača za projektovanje regulisane jedinice za napajanje kako biste izbegli fluktuacije brzine i momenta.

Jedinica za napajanje

Pošto regulator napona 7812 može obrađivati samo do 1A struje, koristi se vanjski tranzistor. On može obrađivati 5 A struje. Treba pružiti odgovarajući toplotni disipator u zavisnosti od ukupne potrošnje struje.

Blok dijagram pokazuje tok i međuspojeve između komponenata ploče pogonskog uređaja.

• Razni komponenti

• Prekidači, potenciometri

• Toplotni disipator

• Veze

Kompletni pogonski uređaj za korakni motor

Pogonski uređaj za korakni motor je beskoristan komad elektronike osim ako programirate mikrokontroler da ispravno daje signale koraknom motoru preko pogonskog čipa. Korakni motor može raditi u režimima poput punog koraka, talasne vođbe ili polukoraka. Pogonski čip treba da bude interaktivni kako bi omogućio korisničke komande za različite režime korakanja i kontrolu brzine. Takođe, mora podržavati komande za pokretanje i zaustavljanje.

Da bismo ostvarili gore navedene funkcije, moramo koristiti dodatne pine na mikrokontroleru. Dva pina su potrebna za odabir vrste korakanja i pokretanje ili zaustavljanje motora.

Jedan pin je potreban za povezivanje potenciometra, koji će poslužiti kao regulator brzine. ADC unutar mikrokontrolera će se koristiti za kontrolu brzine rotacije.

Algoritam programa

• Inicijalizujte pince porta u modu ulaza/izlaza.

• Inicijalizujte ADC modul.

• Napravite posebne funkcije za polukorake, pun korak i talasnu vođbu i kasnjenje.

• Proverite dva pina porta za operativni režim (00-zaustavljanje, 01-talasna vođba, 10-pun korak, 11-polukoraci).

• Idite na odgovarajuću funkciju.

• Procitajte vrednost potenciometra preko ADC-a i odgovarajuće postavite vrednost kasnjenja.

• Završite jedan ciklus sekvence.

• Idite na korak 4.

Ploča pogonskog uređaja

Ako planirate da napravite sopstvenu ploču koristeći CAD softver poput EAGLE-a, osigurajte da pružite dovoljnu debljinu za protok struje motora bez pregrejavanja ploče.

Takođe, budući da su motori induktivne komponente, potrebno je paziti da ne perturbate druge putanje signala preko interferencija. Moraju se pratiti pravilne ERC i DRC provere.