Что такое драйвер шагового двигателя?
Драйвер шагового двигателя (или привод шагового двигателя) — это схема, используемая для приведения в действие шагового двигателя. Драйвер шагового двигателя обычно состоит из контроллера, драйвера и соединений шагового двигателя.
Сегодня на рынке доступно множество схем драйверов.
Со временем они стали более простыми в подключении к шаговому двигателю.
Вы можете практически мгновенно запустить двигатель, как только подключите к нему схемы драйвера.
Эти схемы имеют номинальные значения тока и напряжения, поэтому важно, чтобы вы выбрали правильную схему драйвера в соответствии с номинальными значениями двигателя.
Основные компоненты привода шагового двигателя
- Контроллер (по сути, микроконтроллер или микропроцессор)
- Микросхема драйвера для управления током двигателя
- Блок питания
Контроллер шагового двигателя
Выбор контроллера — это первый шаг к созданию драйвера. Он должен иметь минимум 4 выходных контакта для шагового двигателя. Кроме того, он должен содержать таймеры, АЦП, последовательный порт и т.д. В зависимости от приложения, в котором будет использоваться https://nastanok.ru/tovar-dm556 драйвер.
Драйвер шагового двигателя
В настоящее время люди переходят от дискретных компонентов драйвера, таких как транзисторы, к более компактным интегрированным микросхемам.
Эти микросхемы драйвера доступны по разумной цене и их проще реализовать при сборке, что увеличивает общее время проектирования схемы.
Драйверы должны быть выбраны в соответствии с характеристиками двигателя с точки зрения тока и напряжения. Драйверы серии ULN2003 наиболее популярны в приложениях, не основанных на мостах типа H, и подходят для привода с шаговым двигателем.
Каждая пара Darlington внутри ULN может выдерживать напряжение до 500 мА, а максимальное напряжение может достигать 50 В постоянного тока.
Источник питания для привода шагового двигателя
Шаговый двигатель может работать при напряжениях, варьирующихся от 5 В до 12 В, и аналогично потребляемый ток будет находиться где-то в диапазоне от 100 мА до 400 мА.
Поставщик предоставит технические характеристики двигателя. Соответственно, мы должны спроектировать источник питания. Мощность должна регулироваться таким образом, чтобы можно было избежать колебаний скорости и крутящего момента.
Блок питания
Поскольку регулятор напряжения 7812 может обрабатывать ток только до 1 А, здесь используется внешний транзистор. Он может выдерживать ток 5 А. В зависимости от потребляемого общего тока должен быть предусмотрен надлежащий теплоотвод.
На приведенной выше блок-схеме показан поток соединений и межсоединений между различными компонентами платы драйвера.
Разные компоненты
- Переключатели, потенциометры
- Радиатор
- Соединительные провода
Комплексный привод шагового двигателя
Привод с шаговым двигателем — это тупая часть электроники, если вы не запрограммируете микроконтроллер на правильную передачу сигналов шаговому двигателю через драйвер.
Шаговый двигатель может работать во многих режимах, таких как полный шаг, волновой привод или полушаговый (пожалуйста, обратитесь к статье о шаговом двигателе для последовательности шагов).
Следовательно, мы должны сделать драйвер достаточно интерактивным, чтобы принимать команды от пользователя и выполнять требуемый тип пошагового управления. Кроме того, мы должны контролировать скорость вращения. Команда start / stop должна запускать или останавливать вращение двигателя.
Для выполнения вышеуказанных функций нам необходимо использовать дополнительные контакты на микроконтроллере. Для выбора типа шага и запуска или остановки двигателя требуются два контакта.
Для подключения pot, который будет действовать как регулятор скорости, требуется один вывод. АЦП внутри микроконтроллера будет использоваться для управления скоростью вращения.
Программный алгоритм
- Инициализируйте контакты порта в режимах ввода/вывода.
- Инициализируйте модуль АЦП.
- Создайте отдельные функции для полушагового, полного пошагового и волнового возбуждения и задержки.
- Проверьте два вывода порта на рабочий режим (00-остановка, 01-волновой привод, 10-полный шаг, 11-половинный шаг).
- Перейдите к соответствующей функции.
- Считайте значение потенциометра с помощью АЦП и соответствующим образом устанавливайте значение задержки.
- Выполните один цикл последовательности.
- Перейдите к шагу 4.