Контроллер шд на транзисторах – STEP/DIR контроллер 3-х шаговых двигателей на микроконтроллере (для станка ЧПУ)

Драйверы и контроллеры шаговых двигателей

Драйверы и контроллеры шаговых двигателей
  • Станки ЧПУ
  • Лазерные станки с ЧПУ
  • Токарные станки
  • Круглофрезерный станок
  • Лазерно-гравировальные станки
  • Станок плазменной резки
  • Многошпиндельные станки
  • Станок для обработки пенопласта
  • 3D Принтеры
  • Покрасочный станок
  • Комплектующие к ЧПУ
  • Комплектующие для лазерных станков
  • Готовые модули
  • Режущий инструмент
  • Фрезы ARDEN для ручных и ЧПУ фрезеров
    • Фрезы пазовые прямые
    • Фрезы для выравнивания поверхности
    • Фрезы V-образные
    • Фрезы кромочные прямые
    • Фрезы для врезания петель и замков
    • Фрезы пазовые галтельные
    • Фрезы радиусные полукруглые
    • Фрезы «Ласточкин хвост»
    • Фрезы пазовые
    • Фрезы четвертные
    • Фрезы профильные
      • Фреза «Гусёк» (псевдофилёнка), 222 серия
      • Фрезы «Гусёк» 210 серия
      • Фрезы «Тройной внешний радиус», 323 серия
      • Фрезы «Декоративный гусёк» 212 серия
      • Фрезы «Классический узор», 211 серия
      • Фрезы «Тройной внутренний радиус», 324 серия
      • Фрезы «Шар» 208 серия
      • Фрезы Бычий нос «Катушка», 330 серия
      • Фрезы внешнее и внутреннее скругление 2 в 1
      • Фрезы для скругления удлиненные
      • Фрезы мультипрофильные (Карниз), 351 серия
      • Фрезы овальное скругление (Жалюзи)
      • Фрезы превсофиленка «Волна-1»
      • Фрезы профильные «Ручка» 502 серии
      • Фрезы профильные «Углубленный шар», 329 серия
      • Фрезы профильные «Французская классика», 352 серия
      • Фрезы профильные для плинтусов, 403 серия
      • Фрезы фигурные «Классический гусёк», 311 серия
      • Фрезы филёночные, 416 серия
    • Фрезы для сращивания и мебельной обвязки
    • Комплектующие к фрезам ARDEN
    • Набор радиальных и фасочных фрез
  • Комплектующие для плазменной резки
  • Пневматическое оборудование
  • Дисковые пилы
  • Оборудование для покраски

Контроллер маломощного униполярного шагового двигателя

Предыстория
Понадобилось мне прошлой осенью восстановить измерительный стенд. Одна из главных частей стенда — система протяжки лески с закрепленной на ней трубочке сквозь СВЧ-резонатор (это такая медная банка весом 20-30 кг). Причем протяжка должна осуществляться периодически с фиксацией положения (на 1мм подвинул, остановился, подождал секунду, ещё на 1мм подвинул, и так далее). Естественно сразу возникла мысль о шаговом двигателе (ШД). Но как им управлять? Разобрался. Начал искать схемные решения — биполярными двигателями сложно управлять, поэтому выбор пал на униполярный. Был приобретён кЫтайский моторчик под названием
MOTS1 (ST28), который в России продаётся Velleman`ом

Купленный моторчик оказался без какой-либо документации. В интернете — тоже почти ничего. Позже экспериментально нашёл необходимую последовательность управляющих сигналов.

Пришёл черёд разработки контроллера управления. Разработкой движили несколько целей:

  • Покупать «чужой» контроллер за 5 т.р. совесть не позволяла
  • Стоимость разработанного контроллера не должна превышать 500-700 р.
  • Простота конструкции для а) повторяемости устройства, б) проще отладка, в) неблагоприятная электромагнитная обстановка, г) чтобы те, кто найдут контроллер через 20 лет смогли разобраться как его «завести», т.к. я подобным образом разбирался с СВЧ-резонатором, пролежавшим в шкафу с конца 90х…
  • Управление с компьютера. Всяких FT232RL в Москве я не нашёл на тот момент, поэтому без всяких раздумий решил использовать интерфейс RS-232.
  • Питание от компьютерного разъёма (который питает харды, приводы и т.д.). Комп всё равно рядом, 2 напряжения: +5 для питания микросхем, +12 для ШД.

Хронология событий
Набросал схему.

Набросал плату в Sprint Layout.

Скачать файл с разводкой

Прошивка для ATmega8L.
Опыта было мало, время поджимало — решил не возиться с ассемблером и написал на каком-то из Basic`ов. Весила она около 25% флеша ATmega8L.

Перешёл на «железо»: нашёл лист шестилетней фотобумаги от уже убитого струйника Epson. Распечатал, заЛУТил (не с первого раза — бумага фигово липнет, старая наверно), спаял.

Для связи с COM-портом изпользуется разъём IDC-10 (изготовлен кабель IDC-10 — DB-9F), для соединения с пятью проводами ШД — штыри PLS-8 (3 штыря из 8 отломаны).

При макетировании из-за того, что ни осциллограф, ни комп не были заземлены, и особенностей БП компьютера, я спалил оба COM-порта. С тех пор использую переходник USB-COM на основе PL2303.

Во время тестирования и отладки понял, что зря я не предусмотрел кнопку сброса МК и разъём внутрисхемного программирования…Пришлось «подвесить» его на проводах =)

Управлялся контроллер с помощью терминальных программ. В качестве передаваемых параметров, была период управляющих сигналов, период следования пакетов сигналов (для реализации паузы), число сигналов в пакете и число пакетов.

Зимой я решил переписать прошивку для МК.
Естественно уже на ассемблере. За неделю осилил, и вот что получилось

StepControl.asm

Краткое описание алгоритма программы:

  • 1. Инициализации и конфигурирование регистров, макросы, таблица векторов прерываний
  • 2. Оправляем пользователю приглашение «hello», что контроллер готов.
  • 3. Ждём, когда же пользователь проснётся и пришлёт МК команду.
  • Команда представляет собой 3 байта. Первый и второй байт — число периодов управляющих сигналов, третий байт — направление вращения.
  • Формирование пакетов управляющих сигналов возложено на программу на компьютере.
  • Передача осуществляется на скорости 38400бит/с.
  • 4. Принимаем команду, сохраняем в RAM. Читаем из RAM в РОН.
  • 5. Запускаем таймер.
  • 6. Переходим к пункту 3.

А тем временем таймер по прерыванию совпадения:

  • 1. Уменьшаем счётчик сигналов на единицу. Если не дошли до нуля, то
  • 1.1. Определяет направление вращения
  • 1.2. Выбирает следующую управляющую комбинацию сигналов из памяти программ
  • 1.3. Выводим соответствующую управляющую комбинацию в PORTB.
  • 2. Если счётчик сигналов равен нулю — тормозим таймер.

Такой алгоритм позволяет «пополнять» содержимое счётчика сигналов во время работы таймера (естественно не в момент прерывания) и добиться «непрерывной» работы ШД. Но этим уже занимается программа написанная на VisualBasic 6.0 (нравится он мне, как бы его не обижали любители С# и Delphi).

Скачать программку

Во время тестирования программы поднимал и опускал двигателем болт, привязанный на нитке…Вспомнилась детская игрушка башенный кран 🙂

Оценка стоимости всего этого безобразия:


№ п/п	Наименование			Цена, руб	Кол-во	Стоимость, руб
1	Вилка штыревая PLS-8			1.6	1	1.6
2	Конденсатор керамич. 0.1мкФ, 50В	3	1	3
3	Конденсатор электролит. 1мкФ, 50В	14	5	70
4	Корпус DP-9C для D-SUB 9pin		13	1	13
5	Микроконтроллер ATmega8L		78	1	78
6	Панель под микросхему 16 контактов	2.6	2	5.2
7	Панель под микросхему 28 контактов	4.6	1	4.6
8	Преобразователь уровней MAX232CPE	16	1	16
9	Разъём DB-9F				23	1	23
10	Разъём IDC-10F на шлейф			16	1	16
11	Разъём IDC-10MR вилка угловая		23	1	23
12	Разъём питания THP-4M			8.8	1	8.8
13	Сборка транзисторов ULN2003AN		15	1	15
14	Шаговый двигатель ST28			320	1	320
							Итого:	597.2

Как видно, уложился в 600р. Может конечно что-то и подзабыл, но одна из поставленных задач выполнена.

Выводы
Получился довольно «узконаправленный» контроллер. Но задачи создать универсальное устройство не было. Изготавливается довольно быстро, всё в DIPах и выводным монтажом. Размеры — наверно чуть больше 2х спичечных коробков. Возможность модернизации: Легко задать необходимую управляющую последовательность в коде прошивки, ассемблировать, зашить в МК и пользоваться, код занимает около 3% памяти — места хватит ещё светомузыку приделать 🙂

Возможные применения

  • детская игрушка башенный кран =)))
  • системы протяга всевозможных нитей, лески, например, занавески открывать по команде с компа
  • маломощные приводы (до 6Вт, т.к. ULN2003AN больше 500мА не терпит, если конечно ШД столько сам потянет)
  • системы, требующие точного позиционирования (число управляющих импульсов на 1 оборот ШД равно 2048!!!, жаль мощность очень невелика)

P.S. Автор выражает благодарность своему научному руководителю Сергею Марковичу за спонсорство, коллегам по лаборатории Тарасу и Лёшке, подруге Юле за помощь в тестировании и отладке, и конечно же DI HALT`у за предоставленную возможность быть опубликованным на easyelectronics.ru!

DI HALT
Меня не теряте 😉 Я сейчас очень много пишу, но пока не буду уточнять что. Хотя, некоторые уже спалили. Как доделаю хотя бы половину задуманного, естественно, сообщу 🙂 А пока буду выкладывать присланные статьи. Их тут довольно много накопилось.

Да, завелась у меня тут вот такая шняжка. Я правда еще не понял зачем она мне (пять блогов на одного человека это слишком =) ), но что-то уж больно много народу по ней прецо. Буду туда всякую херь сбрасывать.

Драйверы и контроллеры шагового двигателя

Для управления
приводами требуется специальный драйвер шагового двигателя

Драйвер представляет собой силовую часть со встроенным простейшим интерфейсом, основанным на комбинации ШАГ–НАПРАВЛЕНИЕ.

Драйвер шагового двигателя еще и усилитель мощности, который преобразует импульсы, получаемые от источника электрического тока, в перемещение вала. При этом каждый импульс вызывает перемещение вала на 1 шаг (или на 1 микрошаг).

Драйвер шагового двигателя снабжён специальной схемой, которая служит для выполнения трёх основных задач:
  1. Включать и выключать ток в обмотках, а также менять его направление. При выполнении этой задачи системы управления электроприводом работают без сбоев.
  2. Поддерживать заданное значение тока.
  3. Обеспечивать как можно более быстрое нарастание и спад тока для достижения требуемых скоростных характеристик. Скоростные характеристики в свою очередь качественным образом влияют на управление шаговым двигателем.

Драйверы подразделяются на несколько типов, каждый из которых определяет мощность вала двигателя.

Следует отметить, что современные технологии, по которым изготавливается привод шагового двигателя, постоянно совершенствуются. Смысл совершенствования в том, чтобы обеспечить получение наибольшего момента на валу при минимальных габаритах двигателя, широких скоростных возможностях, высокого КПД и улучшенной точности. Важным звеном этой технологии является применение микрошагового режима.

Кроме того, одной из основных деталей является контроллер управления шаговым двигателем. Как правило, контроллеры для шагового двигателя изготавливаются на базе промышленных микроконтроллеров и могут быть как программными, так и аппаратными. Программные контроллеры для шагового двигателя применяются тогда, когда круг решаемых ими задач небольшой. Цена такого программного контроллера намного ниже аппаратного.

Контроллеры для шагового двигателя могут предназначаться как для униполярных двигателей, так и для двигателей других типов. При этом средний ток обмотки может достигать 2,5 А.

Контроллер шагового двигателя представляет собой комплект из силовой части (драйвер) и устройство, расширяющее возможности управления двигателем (интеллектуальная часть).
Данный компонент шагового двигателя обладает рядом достоинств. Прежде всего, контроллер управления шаговым двигателем имеет возможность передавать сигналы ШАГ–НАПРАВЛЕНИЕ.

Преимущества использования контроллеров для шагового двигателя:

  1. Возможность подключения к компьютеру. В зависимости от модели и конструкции контроллер управления шаговым двигателем подключается к компьютеру и регулируется с его помощью.
  2. Многократное перепрограммирование. В настоящее время достаточно купить только один контроллер шагового двигателя. При этом при переориентации производства или расширении перечня задач его можно перепрограммировать для выполнения новых функций.
  3. Широкий модельный ряд контроллеров как отечественных, так и зарубежных производителей позволяет купить контроллер шагового двигателя с расширенными функциями. Контроллеры с расширенными функциями имеют в своем составе программируемый логический контроллер (привод работает в автономном режиме по записанной в него программе, это позволяет получить готовое устройство для выполнения определённого технологического процесса на основе одного только контроллера шагового двигателя).

Устройство управления электроприводом, оснащенное контроллером, решает следующие задачи:

  1. Достижение высокой точности. Это связано с конструкцией, благодаря которой устройства управления шаговыми двигателями делают до 20000 шагов за оборот за счет микрошага.
  2. Работа с программным обеспечением. К ним относятся производственные программы типа Kcam и Mach.
  3. Работа в различных режимах.

Устройства управления шаговыми двигателями могут функционировать как on-line (то есть подчиняясь командам компьютера) так и off-line (при помощи программы с внешнего устройства, например, флеш-накопителя). Применяется также совмещённый режим (он особенно выгоден при управлении одинаковыми процессами с меняющимися параметрами, управлении контрольными процедурами и опросе параметров, осуществляемом с вашего компьютера)

Блок управления шаговым двигателем.

Вместе с шаговым двигателем работает блок управления шаговым двигателем, который является источником тока для двигателя, осуществляет при необходимости дробление основного углового шага и выполняет коммутацию фаз двигателя. Блок управления обычно поддерживает как ручное, так и автоматическое управление электроприводами.

Современный блок управления электроприводом одновременно является и многофункциональным устройством – с возможностью программирования и синхронизации с другими устройствами, а также с возможностью включить автоматическое управление электроприводами. Существуют решения, при которых блок управления электроприводом программируемый.

В частности, блок управления шаговым двигателем может управляться с помощью компьютера. Подключение происходит через LPT-порт (в том числе и с программами для станков с ЧПУ), через COM-порт – получая специальные команды для определения характера (и алгоритма) движения шагового двигателя, в автономном автоматическом режиме без помощи компьютера или внешнего контроллера (если требуется автоматическое управление электроприводами технологических процессов) или в ручном режиме, когда скорость движения регулируется потенциометром, а направление движения – датчиком реверса.

Учитывая разнообразие шаговых двигателей, их управление зависит от типа самого двигателя. И в соответствии с этим и выбирается блок управления электроприводом.

Биполярный привод шагового двигателя и его управление.

Помимо биполярных двигателей существуют так же униполярные двигатели, обмотки которых имеют средние отводы, служащие для подключения к общему проводу – «земле».

Полный оборот выходного вала двигателя состоит из N-ного количества шагов. Большинство двигателей рассчитаны на шаг 1,8 градуса, таким образом, полный оборот выходного вала будет совершён за 360/1,8 = 200 шагов.

Привод шагового двигателя меняет положение выходного вала на один шаг при подаче на одну из обмоток напряжения питания. Направление протекания тока через обмотку при этом указывает на направление вращения. Для совершения следующего шага необходимо выключить первую обмотку и подать питание на вторую, соблюдая направление тока через обмотку. Итого за 100 полных циклов поочерёдной запитки обмоток мотор сделает ровно один оборот выходного вала.
Поэтому для направления токов требуются устройства управления шаговыми двигателями.

Способы управления электроприводом.

Для управления приводами существует ряд способов, применяемых в зависимости от характера решаемых задач и назначения шагового двигателя в разных областях промышленности.

  1. Одиночные импульсы. Данный способ управления электроприводом считается самым простым. Он основан на одновременном подключении только одной катушки. Для совершения полного оборота ротора требуется 48 импульсов. При этом каждый перемещает ротор на 7,5 градусов.
  2. Двойной импульс. В этом случае системы управления шаговыми двигателями основаны на одновременном подключении двух соседних катушек. Для полного оборота ротора требуется также 48 импульсов. Каждый импульс перемещает ротор на 7,5 градусов.
  3. Комбинированные импульсы. Суть в том, что устройство управления электроприводом чередует первый и второй способы. Двигателю требуется 96 импульсов, чтобы совершить один оборот. Каждый импульс перемещает ротор на 3,75 градуса.

Остались вопросы касательно управления электроприводом? Задайте их сотрудникам компании «Степмотор» и примите решение о приобретении системы управления шаговыми двигателями! Ведь купить контроллер шагового двигателя именно у нас – значит, получить качественный промышленный продукт за разумную цену.

Мощный контроллер шагового двигателя на MOSFET и ATmega8 — Паркфлаер

Понадобилось мне как-то запитать можные биполярные шаговые двигатели, аж 4 штуки. Гугл в ответ дал сложные в исполнении, а главное дорогостоящие схемы от CNCшников. Микрошаг мне не нужен был (хотя возможно его можно реализовать на основе моей схемы), поэтому я решил состряпать немного отсебятины. Судим строго, это моя первая статья. Решил я смастерить полку, да не простую, а подъемную. Ну а так как я человек ленивый, то естественно полка должна подниматься сама, по велению кнопки. Ну да ладно, статья не про полку, статья про драйвер шаговых двигателей, которые эту полку поднимают. А двигателя 4, у каждого ток обмотки 1.5А, а движки еще и под нагрузкой, мой моторшилд L298 от этой нагрузки чуть не сгорел. Прошерстив форумов и статей этак 30-40, включая забугорные, ничего дельного не нашел, либо слишком слабый драйвер, либо слишком сложный. Так как я новичек, то мой мозг просто кипел в тщетных попытках понять принцип их действия. Пройдя тернистый путь поисков, вступил на не менее трудную тропу разработки своей схемы. Честно говоря, схему я подтырил с гугл картинок и изменил под себя. Вот она в измененном варианте:


Основа схемы — 2 Н-моста на МОП транзисторах (IRFZ34N). Мощность схемы зависит напрямую от возможностей выбранных вами мосфетов. Я выбрал IRFZ34N, т.к. они дешевле чем IRFZ44N(а зачастую именно 44 используются в подобных схемах), а их параметров мне хватит с лихвой. Естественно N-канальный мосфет, который управляется 12 вольтами, а напряжение которым он управляет составляет 48 вольт не откроется просто так, к нем нужен «ключик». И таким «ключиком» является бустрепная схема управления, основанная на IR2104. Схема проста и понятна, если кто не знает, в чем заключается суть бустрепного питания мосфета, то можете почитать даташит IR2104, там все написано. Бустрепный конденсатор (на схеме его номинал 2uF) по советам моего приятеля стоит взять пленочный, чтобы понадежней было. Входы INh2 и INh3 отвечают за выключение устройства, если на них лог. земля, то драйвер работает, как только на них попадает +5 вольт драйвер выключается. Честно говоря, все свои прежние платы я разводил в Sprint-Layout, но это у меня развести там не получилось, слишком сложно. Пришлось осваивать DipTrace, очень удобная штука с функцией автотрассировки платы и проверки ее по схеме. Вот такая получилась печатка после 5 часов сидения за компьютером:

(Powerfullbipolardriver.dip)
Те площадки что справа снизу, это под реле, на них можете не обращать внимания и вовсе их удалить. Следующая статья будет про написание простенького скетча под этот драйвер. Всем удачи! =)

Контроллер и драйверы для ШД — Установка и настройка

Ох, и хотите легко жить: погуглил для любопытство про первый ваш движек — ЕM483, даташита так и не нашел, но на одном из самодельщиковых форумахвылезла следующая инфа:
ну прежде всего это из эпсоновского принтера и ну очень маленький — там его ребята используют для всякого баловства…
Да и схема, как мне помнится, взята либо из журнала либо «Electronic Design» либо «IEE Electronic» годов этак конца 70-х начала 80-х (мог в англицкой грамматике некорректно написать, ибо этот язык), применима только для двигателей, у которых рабочие обмотки имеют достаточно большое сопротивление, дабы ограничивать ток сопротивлением обмотки… По такой схемотехнике делали питание движков первобытных флоппидисководов, где требовалось лишь факт шагов и не требовалась ни быстрая работа, на большой момент вращения…
Одним словом — схема НЕ Айс!!!!
Честно говоря, тратить время на эксперименты по изготовлению фрезеров на основе маломощных принтерных или флоповодных шаговиков, если, конечно, ставится задача получить реально рабочий инструмент, а не убить время и получить бесполезную игрушку — модель фрезера, не стоит, ибо получится после титанических трудов именно игрушка…
Есть же уже более-менее похожие на инструмент станки уже и за http://см.п.1.2.Правил!/frezernye-stanki/hobbies_milling/0406 , на котором реально уже можно делать продукцию и продавать ее, только надо реально оценить возможности станка и на основании его возможностей и делать продукцию (реально недавно на станке такого размера, собранном чуть интересней, но несколько убитом первоначальным хозяином помогал одним ребятам запустить производство деревянной сувенирки с выходом в час до полутора тысяч продукции..) …
Дмитрий, я вовсе НЕ хочу убить ваш пыл освоить эту тему, просто я на все это смотрю со своего жизненного опыта, и как когда-то оператора этих станков и как сейчас — сервисника, и мне реально жалко убиваемого многими времени на конструировании из подручного хлама всяких имитаторов станков, ссылаясь на отсутствие денег для покупки и считая свое убитое на разработку этого времени — бесплатным… Реально проще направить это время на зарабатывание денег и покупку реального оборудования… Мной предложенный путь для бизнеса гораздо дешевле…

Сообщение отредактировал 3D-BiG: 03 Февраль 2013 — 23:36

Драйвер ШД на дискретных элементах / Блог им. B-Screw / Сообщество EasyElectronics.ru

Ну, с почином меня. Хочу познакомить народ с очередной моей попыткой сделать из г… пулю. Люблю я это дело, да и пули иногда неплохие получаются :).

Короче, на этот раз прошибла меня идея сделать функциональный аналог микросхемы SLA7029M на рассыпухе, т.е. из подручного мусора. Внимательно изучив статью Ридико Л.И. «Контроллер ШД» (кто не читал — советую к прочтению), отобрал у сына (в аренду) макетку и начал ваять.

За основу была взята эта блок-схема ШИМ-стабилизатора тока обмоки из статьи:

Все вроде как проще пареной репы и за вечер сваялась жуткая конструкция, она же макет (фото последнего варианта).

Схема (в текущем состоянии)

Она же в PDF

Подключение двигателя (двигатель униполярный) к разъему SV2:

Слева на фото, на плате, заранее собранная интеллектуальная дрыгалка ногами с USB управлением. Сваял с помощью здешнего сообщества. Меги раньше не программировал и найти столько нужной для изучения предмета информации в одном месте было очень приятно. Через эту плату планирую в дальнейшем управлять движками. А еще может параллельный программатор сваяю. Для этого, собственно, я ее и выполнил отдельным модулем — что в данный момент нужно, к тому и подключил.

Со старта оказалось, что экономные китайцы, мать их, не ставят на материнские платы MOSFET-ов с максимальным напряжением сток-исток больше 25 вольт. А напряжение планируется порядка 40 вольт. Всё, MOSFET-ы с паленых материнок — в топку. В имеющемся мусоре наковырял биполярников KTD1937. Буду использовать их. На схеме указаны другие, просто у Eagle с подходящим футпринтом первый взял и вставил. Да и не важно, какой будет ключ. Главное, чтобы он полностью откывался TTL единицей. На макете вообще сборки STA371A. С оптронами, кстати, тоже самое. Любой транзисторный. В моем мусоре нашлись сдвоенные МСТ6.

До сборки ШИМ решил проверить опторазвязку и ключи. Движок дисководный, советский. Рабочее напряжение — 12 вольт. Уже на 24 вольтах его начало кошмарить — рывки жуткие, из за самоиндукции после каждого шага вал трясло, на определенных оборотах безбожно пропускал шаги, а то и в реверс уходил, причем обороты были далеко не максимальные. Просто медленнее — крутит, быстрее — крутит, а именно на этих оборотах — фиг. Ну и грелся как печка, что естественно.

Начал добавлять ШИМ. Генератор классический, на какой частоте завелся не мерял, главное что завелся. Грубо, где-то между 20 и 40 KHz. Это же, в конце концов, творение, а не изделие. Нужно оставить место бардаку :).

Дальше дело за компараторами. Рефренс на него подаем с делителя на R17. Для более плавной регулировки можно добавить постоянный резистор килоома на полтора между VCC и подстроечником, а сам подстроечник использовать на 470 ом. Датчики тока — R13, R14. ФНЧ содрал позамиствовал у Ридико. Выходы компараторов с ОК, поэтому подтягиваем их к питанию.

До этого момента все шло совсем гладко, но тут… Короче, я понял вышепреведенную блок-схему слишком буквально и попытался из 7474 сотворить RS-триггер: на Reset подал сигнал с компаратора, Data и Set подтянул через резистор к птианию, на CLK подал сигнал с генератора. Вроде заработало, но не совсем так. Сигнал на датчиках тока мне не понравился. После недолгих раздумий схема была приведена к тому виду, который в PDF-ке.

Результаты. На двигатель подал 40 В. Ток регулируется подстроечником от полного срыва питания до максимума. Нелинейно, но регулируется. Движок крутится, грохота нет, греется умеренно. Момент стабильнее, меньше зависит от скорости. Высоких оборотов пока не добился, поскольку таймер и формирование состояний выходов контроллера висит на компе, контроллер только ногами дрыгает по командам, поступающим по USB. Такое решение высокой стабильностью частоты следования импульсов не отличается, поэтому выше определенного порога вращение срывается. Позже попробую поручить это непосредственно контроллеру, глядишь удастся разогнать движок поболее.

В общем можно сказать, что попытка отлива боеприпасов из отходов удалась. Замечания и советы охотно принимаются.

Контроллер для проверки шаговых двигателей


 

Функционально устройство состоит из двух частей: «Контроллера» и «Драйвера». «Контроллер» собран на популярном МК Attiny2313, работающим на частоте 1 мГц от внутреннего генератора. «Драйвер» представляет собой набор из 4-х ключей, на транзисторах КТ972.

Конструктивно и «Контроллер» и «Драйвер» собраны на одной печатной плате, но разводка сделана так, что можно собрать на двух отдельных платах, соединив их между собой плоским шлейфом (для этого на плате предусмотрены разъемы) и подав на плату «Контроллера» +5В через разъем Х1, а на плату «Драйвера» от +12 до +35В через разъем Х4 (выв.1).

В одноплатном варианте, как на фото, контроллер может использоваться для проверки любого 12-ти вольтового двигателя с питанием от компьютерного блока питания

Возможности контролера:

  1. управление шаговым двигателем в 2 стороны (реверсивное вращение).
  2. 9 скоростей вращения двигателя.
  3. выход для проверки контролера, работающий с программой VRI-CNC.
  4. выход для проверки контролера с управляющими сигналами СТЕП-ДИР
  5. Инверсия сигнала СТЕП
  6. Пошаговый режим работы.
  7. Полушаговый режим для всех кроме режима СТЕП-ДИР.

При включении питания, устройство через 2 секунды стартует в обычном режиме (светодиоды VD1-VD3 не светятся): Крутит двигатель влево (кнопка 1), вправо (кнопка 2), можно изменять скорость (кнопка 3), переключать в режим «ШАГ-ПОЛУШАГ» (кнопка 4), инвертировать сигнал. Если 3-4 секунды удерживать кнопку 3, то по отпускании ее включится максимальная скорость вращения. СТЕП.

Если в момент включения питания удерживать 3 секунды любую кнопку, то устройство стартует в ПОШАГОВОМ режиме (должны зажечься светодиоды VD1-VD3). Далее, нажимая любую кнопку, будет происходить режим пошаговой работы, вал двигателя будет проворачиваться на 1 шаг. Никакие другие режимы в пошаговом режиме не работают и двигатель вращается только в одну сторону. Переход в обычный режим можно осуществить либо отключением и включением питания или джампером «Reset».

Файлы:

step.zip (Схема (SPL), топология платы (LAY), прошивка, фото)

Обсудить на форуме

Видео:



 

msevm.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о