อะไรคือไดร์เวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์

อะไรคือไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์?

คำนิยามของไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์

ไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ถูกกำหนดให้เป็นวงจรที่ใช้ขับหรือทำงานมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ประกอบด้วยคอนโทรลเลอร์ ไดรเวอร์ และการเชื่อมต่อมอเตอร์

ส่วนประกอบสำคัญ

• คอนโทรลเลอร์ (โดยทั่วไปเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์)

• ไอซีไดรเวอร์เพื่อดูแลกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์

• หน่วยจ่ายไฟ

คอนโทรลเลอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์

การเลือกคอนโทรลเลอร์เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างไดรเวอร์ ต้องมีขาเอาต์พุตอย่างน้อย 4 ขาสำหรับสเต็ปเปอร์ นอกจากนี้ยังต้องมีตัวจับเวลา ADC พอร์ตอนุกรม ฯลฯ ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ไดรเวอร์จะถูกใช้

ไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์

ในปัจจุบัน ผู้คนกำลังหันเหจากส่วนประกอบไดรเวอร์แบบแยก เช่น ทรานซิสเตอร์ มาใช้ไอซีแบบรวมที่กะทัดรัดมากขึ้น

ไอซีเหล่านี้สามารถหาได้ในราคาที่สมเหตุสมผลและง่ายต่อการนำมาใช้งาน ทำให้ช่วยลดเวลาในการออกแบบวงจรโดยรวม

ต้องเลือกไดรเวอร์ให้เหมาะสมกับอัตราส่วนของกระแสและความดันของมอเตอร์ ซีรีส์ ULN2003 เป็นที่นิยมมากในแอปพลิเคชันที่ไม่ใช่ H-Bridge ซึ่งเหมาะสมกับการขับเคลื่อนมอเตอร์สเต็ปเปอร์

แต่ละ Darlington pair ใน ULN สามารถรองรับกระแสสูงสุด 500mA และแรงดันสูงสุดสามารถเป็น 50VDC

 แหล่งจ่ายไฟสำหรับการขับเคลื่อนมอเตอร์สเต็ปเปอร์

มอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำงานที่แรงดันระหว่าง 5V ถึง 12V และใช้กระแส 100mA ถึง 400mA ใช้ข้อมูลจำเพาะของมอเตอร์ที่ผู้จำหน่ายให้มาในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่ควบคุม เพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนของความเร็วและแรงบิด

หน่วยจ่ายไฟ

เนื่องจากตัวควบคุมแรงดัน 7812 สามารถรองรับกระแสได้สูงสุด 1A จึงใช้ทรานซิสเตอร์ภายนอกที่สามารถรองรับกระแส 5 A ต้องมีฮีตซิงค์ที่เหมาะสมตามปริมาณกระแสที่ใช้

แผนภาพแสดงการไหลและการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบบนบอร์ดไดรเวอร์

• ส่วนประกอบอื่นๆ

• สวิตช์ โพเทนเทียโนมิเตอร์

• ฮีตซิงค์

• สายเชื่อมต่อ

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบครบวงจร

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไร้ประโยชน์หากไม่โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ให้ส่งสัญญาณถูกต้องไปยังมอเตอร์สเต็ปเปอร์ผ่านไดรเวอร์ มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถทำงานในโหมดต่างๆ เช่น โหมดเต็มขั้น โหมดคลื่น หรือโหมดครึ่งขั้น ไดรเวอร์ควรสามารถตอบสนองคำสั่งของผู้ใช้สำหรับโหมดการขับเคลื่อนที่แตกต่างกันและการควบคุมความเร็ว นอกเหนือจากนี้ยังต้องรองรับคำสั่งเริ่ม/หยุด

เพื่อทำให้ฟังก์ชันข้างต้นทำงานได้ เราต้องใช้ขาเพิ่มเติมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ต้องใช้ขา 2 ตัวเพื่อเลือกประเภทของการขับเคลื่อนและเริ่มหรือหยุดมอเตอร์

ต้องใช้ขา 1 ตัวเพื่อเชื่อมต่อกับโพเทนเทียโนมิเตอร์ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความเร็ว ADC ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์จะใช้ในการควบคุมความเร็วรอบ

ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม

• กำหนดขาพอร์ตในโหมดอินพุต/เอาต์พุต

• กำหนดโมดูล ADC

• สร้างฟังก์ชันแยกสำหรับการขับเคลื่อนครึ่งขั้น การขับเคลื่อนเต็มขั้น และการขับเคลื่อนคลื่น และการหน่วงเวลา

• ตรวจสอบสองขาพอร์ตสำหรับโหมดการทำงาน (00-หยุด, 01-ขับเคลื่อนคลื่น, 10-ขับเคลื่อนเต็มขั้น, 11-ขับเคลื่อนครึ่งขั้น)

• ไปยังฟังก์ชันที่เหมาะสม

• อ่านค่าโพเทนเทียโนมิเตอร์ผ่าน ADC และตั้งค่าการหน่วงเวลาตามนั้น

• ทำให้เสร็จหนึ่งรอบลำดับ

• กลับไปที่ขั้นตอนที่ 4

บอร์ดไดรเวอร์

หากคุณวางแผนที่จะสร้างบอร์ดของคุณเองโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD เช่น EAGLE ให้แน่ใจว่าคุณให้ความหนาของเส้นทางเพียงพอสำหรับกระแสของมอเตอร์ที่จะไหลผ่านโดยไม่ทำให้บอร์ดเกิดความร้อน

นอกจากนี้ เนื่องจากมอเตอร์เป็นส่วนประกอบแบบอิน덕ทีฟ ต้องระมัดระวังไม่ให้รบกวนเส้นทางสัญญาณอื่น ๆ ผ่านการรบกวน ต้องปฏิบัติตามการตรวจสอบ ERC และ DRC อย่างถูกต้อง