Interfacing dun motor paso a paso

Definición do motor paso a paso

Un motor paso a paso é un motor de corrente directa que se move en pasos, cunha velocidade de rotación dependente da taxa de señales eléctricas.

Compoñentes

O motor ten un rotor (imán permanente) e un estator (bobinado), co rotor rotando e o estator inmóbil.

Principio de funcionamento

A deriva central no bobinado do estator permite cambiar a dirección da corrente cando está conectada a tierra. Isto cambia as propiedades magnéticas do estator, atraindo e repelindo selectivamente o rotor para crear un movemento de paso.

Secuencia de pasos

Para obter un movemento correcto do motor, debe seguirse unha secuencia de pasos. Esta secuencia de pasos dá a voltagem que debe aplicarse á fase do estator. Normalmente, segue-se unha secuencia de 4 pasos.

Cando a secuencia se segue dende o paso 1 ao 4, obtense unha rotación no sentido horario, e cando se segue dende o paso 4 ao 1, obtense unha rotación no sentido antihorario.

Diagrama de interfaz

O diagrama a continuación amosa a interface do motor paso a paso a un microcontrolador. Este é un diagrama xeral e pode aplicarse a calquera familia de microcontroladores como PIC, AVR ou 8051.

xa que o microcontrolador non pode proporcionar suficiente corrente, úsase un conductor como ULN2003 para facer funcionar o motor. Tamén se poden usar transistores individuais ou outras ICs de conductor. Asegúrese de conectar resistencias de tirón externas se son necesarias. Nunca conecte o motor directamente aos pines do controlador. A voltagem do motor depende do seu tamaño.

Un motor paso a paso unipolar típico de 4 fases ten 5 terminais. 4 terminais de fases e un terminal común da deriva central que está conectado a tierra. O algoritmo de programación para rotación continua no modo horario é o seguinte-

• Inicialice os pines do porto usados para o motor como salidas

• Escriba un programa de retardo común, por exemplo, 500 ms

• Saída da primeira secuencia-0 × 09 nos pines

• Chame a función de retardo

• Saída da segunda secuencia-0 × 0 c nos pines

• Chame a función de retardo

• Saída da terceira secuencia-0 × 06 nos pines

• Chame a función de retardo

• Saída da cuarta secuencia-0 × 03 nos pines

• Chame a función de retardo

• Vai ao paso 3

Ángulo de paso

O número de pasos necesarios para completar unha rotación completa depende do ángulo de paso do motor paso a paso. O ángulo de paso pode variar dende 0,72 graos a 15 graos por paso. Dependendo diso, poden ser necesarios 500 a 24 pasos para completar unha rotación. Nas aplicacións de control de posición, a selección do motor debe basarse no mínimo grao de rotación que se require por paso.

Medio paso

Os motores paso a paso poden operar a metade do ángulo de paso real, coñecido como medio paso. Por exemplo, un motor con 15 graos por paso pode programarse para rotar a 7,5 graos por paso usando unha secuencia especial de medio paso.

Motor paso a paso vs Motor servo

Tanto o motor paso a paso como o motor servo utilizanse principalmente en aplicacións de control de posición. Pero hai unha diferenza no seu funcionamento e construción. O motor paso a paso ten un gran número de polos ou dentes no seu rotor, e estes dentes actúan como polos norte e sur magnéticos que son atraídos ou repeuídos polo bobinado do estator magnetizado eléctricamente. Isto axuda no movemento de paso que xenera o motor paso a paso.

Por outro lado, nun motor servo, a posición controlase mediante un circuito especializado e un mecanismo de retroalimentación, que xera unha señal de erro para mover o eixe do motor.