Interfacció d'un motor pas a pas
Definició de motor pas a pas
Un motor pas a pas és un motor DC que es mou en passos, amb una velocitat de rotació que depèn de la freqüència de la senyal elèctrica.
Components
El motor té un rotor (imant permanent) i un estator (bobina), amb el rotor que gira i l'estator que roman estacionari.
Principi de funcionament
La connexió central a la bobina de l'estator permet canviar la direcció de la corrent quan es connecta a terra. Això canvia les propietats magnètiques de l'estator, atrahint i repel·lent selectivament el rotor per crear un moviment pas a pas.
Seqüència de passos
Per obtenir un moviment correcte del motor, s'ha de seguir una seqüència de passos. Aquesta seqüència proporciona la tensió que s'ha d'aplicar a la fase de l'estator. Normalment, es segueix una seqüència de 4 passos.
Quan la seqüència es segueix des del pas 1 al 4, es produeix una rotació en sentit horari, i quan es segueix des del pas 4 al 1, es produeix una rotació en sentit antihorari.
Diagrama d'interfície
El diagrama següent mostra la interfície d'un motor pas a pas amb un microcontrolador. Aquest és un diagrama general i es pot aplicar a qualsevol família de microcontroladors com PIC, AVR o 8051.
Com que el microcontrolador no pot proporcionar prou corrent, s'utilitza un driver com l'ULN2003 per fer funcionar el motor. També es poden utilitzar transistors individuals o altres ICs de control. Assegureu-vos de connectar resistors de tirada externa si són necessaris. Mai connecteu el motor directament als pins del controlador. La tensió del motor depèn de la seva mida.
Un motor pas a pas unipolar típic de 4 fases té 5 terminals. 4 terminals de fases i un terminal comú de la connexió central que es connecta a terra. L'algoritme de programació per una rotació contínua en sentit horari és el següent:
Inicialitzeu els pins del port utilitzats pel motor com a sortides
Escriviu un programa de retard comú, per exemple, de 500 ms
Sortida de la primera seqüència-0 × 09 en els pins
Trameu la funció de retard
Sortida de la segona seqüència-0 × 0 c en els pins
Trameu la funció de retard
Sortida de la tercera seqüència-0 × 06 en els pins
Trameu la funció de retard
Sortida de la quarta seqüència-0 × 03 en els pins
Trameu la funció de retard
Anau al pas 3
Angle de pas
El nombre de passos necessaris per completar una rotació completa depèn de l'angle de pas del motor pas a pas. L'angle de pas pot variar de 0,72 graus a 15 graus per pas. Dependrà d'això, es podran necessitar entre 500 i 24 passos per completar una rotació. En les aplicacions de control de posició, la selecció del motor hauria de basar-se en el grau mínim de rotació que es requereix per pas.
Mitjans passos
Els motors pas a pas poden funcionar a la meitat de l'angle de pas real, conegut com a mitjans passos. Per exemple, un motor dissenyat per 15 graus per pas es pot programar per girar a 7,5 graus per pas utilitzant una seqüència especial de mitjans passos.
Motor pas a pas vs Motor servo
Tant el motor pas a pas com el motor servo s'utilitzen principalment en aplicacions de control de posició. No obstant això, hi ha diferències en el seu funcionament i construcció. El motor pas a pas té un gran nombre de pols o dents en el rotor, i aquests dents actuen com pols magnètics nord i sud que s'atracten o repelen a la bobina electrònica del estator. Això ajuda a generar el moviment pas a pas.
D'altra banda, en un motor servo, la posició es controla mitjançant un circuit especialitzat i un mecanisme de retroalimentació, que genera una senyal d'error per moure el vaixell del motor.
