Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управление биполярным шаговым двигателем без использования драйвера

Управление биполярным шаговым двигателем без использования драйвера

Как-то раз мне захотелось поэксперементировать с шаговыми двигателями. С униполярным двигателем всё очень просто, достаточно полумоста на очень бюджетной микросхеме ULN2003 или ULN2803. А вот с биполярным двигателем всё гораздо сложнее. Он имеет минимум две обмотки, на каждом конце которых полярность питания должна меняться на противоположную. Кто-то скажет «зачем изобретать велосипед? Купи драйвер на L239 и радуйся жизни», может быть это и правильно, но мы же не ищем лёгких путей, да и что-нибудь спаять руки чешутся (а драйверы были куплены, просто они ещё ехали из Китая). Немного покопавшись в интернете, я заинтересовался такой штукой, как H-мост.

Данная схема может подавать на каждый конец обмотки и плюс и минус, в зависимости от того на затвор верхнего или нижнего транзистора плеча моста подать управляющее напряжение.

Так как у биполярного двигателя две обмотки, то нам понадобится два H-моста. Тогда для управления двумя мостами у нас получается восемь управляющих проводов (на затворы каждого транзистора). Это очень неудобно, потому что, во первых, нужно много проводов цеплять к управляющему микроконтроллеру, а во вторых, если подать управляющий сигнал одновременно на верхний и на нижний транзисторы одного плеча моста, то мы получим короткое замыкание и просто сожжём два транзистора. Поэтому я решил сделать одну хитрость: затворы нижних транзисторов каждого плеча (они у нас коммутируют минус к обмотке мотора) необходимо подключить через инвертор (в данном случае логический элемент «не»), а затворы верхних транзисторов — на вход того же инвертора. Таким образом мы получаем уже четыре управляющих сигнала (A, B, C ,D).

В итоге, если мы подаём на любую линию управления логическую единицу (ТТЛ), то у нас откроется верхний транзистор плеча, а на затвор нижнего пойдёт логический нуль и он будет закрыт. А если подать на ту же линию логический нуль , то верхний транзистор будет закрыт, а на затвор нижнего будет подана логическая единица (с выхода инвертора), и конец обмотки будет подключён к минусу. С теорией покончено.

Теперь подключаем нашу схему к arduino (или просто микроконтроллеру): линии A,B,C,D — к любому свободному пину, так же же подключаем минус и плюс 5 вольт от платы контроллера. Сами мосты запитываем от отдельного блока питания (у меня был не стабилизированный на 15 вольт).

Осталось написать программу управления

Будем управлять двигателем в полушаговом режиме (8 шажков). В моей программе написаны три функции: forward — будет крутить двигатель в одну сторону, backward — в обратную, stope — остановка. Функции запускаются с помощью терминала путём отправки символов (f,b и s соответственно). Переменная dl служит для управления скоростью вращения двигателя. Так как программа выполняется по кругу, то двигатель вращается постоянно. По аналогии можно добавить подпрограммы для одного шага или нужного количества шагов.

Внешний вид готового устройства:

Как видно из фотографии, мосты собраны из разных транзисторов (в верхних плечах пары ceb703al и 76129s выпаянные из старых материнок, в нижних плечах irf640 и irf610), так как восемь одинаковых у меня просто не было. Тем не менее схема вполне работоспособна. Так же на фото заметна пара «соплей» — перемычек — как всегда ошибки при рисовании платы.

И в конце статьи — демонстрационное видео работы устройства.

Шаговые двигатели как подключить easy driver

  • ШДК
  • Статьи
    • Схемы
      • Arduino
      • Управление шаговыми двигателями
      • Металлоискатели
      • разное
      • для Авто
      • разное на микроконтроллерах
      • всё на таймере NE555
      • Конструктор схем
      • Осциллографы
      • Измерительная аппаратура
      • Роботы
      • Световые эффекты,управление светом
      • Термостат
      • Инверторы и преобразователи
      • Защиты от перепадов напряжения
      • Паяльные станции
      • Аудио
      • Дозиметры
      • Часы
      • Выключатели, переключатели,ИК,РФ
      • Таймеры
      • КУБ светодиодный
    • Программаторы
      • PIC microchip
      • AVR ATmega и ATtiny
      • Общее
    • Электрические двигатели
      • машины постоянного тока
      • машины переменного тока
    • Генераторы
      • генератора независимого возбуждения
      • синхронный генератор
    • Авто-инжектор
      • Элементы ЭСУД, описание
    • Законы электротехники
      • Основные законы из ТОЭ и др.
    • Конкурсные работы 2015
    • Конкурсные работы 2014
    • Конкурсный работы 2013
    • Конкурсные работы 2012
  • Скачать
    • Программирование
    • Электрические расчеты
    • Электрические программы
    • Справочник
    • Книги по релейной защите
    • Авто
    • Библиотека электромонтера
    • Журналы
      • Everyday Practical Electronics
      • Радио
      • Радиоаматор
      • Радиолюбитель
      • Радиоконструктор
      • Схемотехника
      • Радио Хобби
      • Радиомир
      • Ремонт и сервис
      • Электрик
      • Elektor Electronics
    • Разное
      • Книги, разные
      • Программы,разные
  • Ссылки
    • Сайты связанные с электричеством
    • Авто сайты
  • Видео
    • Самоделки
    • Обучение Arduino
    • дуга,разряд,пожар.
    • Обучающие видео ролики
    • P-CAD Schematic
    • РОБОТЫ
    • Техническое обслуживание компьютера
    • Изготовление печатных плат
  • Проекты
    • Заказать прошивку
    • Регистрация программистов
    • С миру по байту
  • Информация
    • О сайте
    • Реклама
    • Добавить статью
    • Обратная связь
    • Обмен банерами
  • Электроника из Китая
  • В помощь студенту
    • Электрические машины
    • Эксплуатация релейной защиты
Читать еще:  Что такое контрактный двигатель на субару

Итак, задумывая драйвер на полевиках для биполярников, я и не думал что тема вызовет такой интерес и придется писать маленькую статью по сборке и настройке. Здесь будет рассматриваться драйвер как отдельный блок. Т.к. я использую блочную конструкцию. Т.е. три драйвера, интерфейсная плата, блок питания. Во первых при выходе из строя одного драйвера, просто меняется драйвер на запасной, а во вторых (и главное) планируется модернизация, мне проще снять один драйвер, и поставить модернизируемый вариант для обкатки. «Одноплатник» это уже развитие темы, и на вопросы по настройке ИБП я думаю с удовольствием ответит Dj _ smart , а также дополнит и поправит мой труд. А теперь к делу…

Пункт первый (набившим плату можно не читать J ). После травления, лужения, и сверловки, внимательно осмотрите всю плату на предмет косяков. Сопли, протравленные дорожки, и т.д. могут серьезно обломать весь кайф. Далее набиваем плату, сначала все перемычки, затем сопротивления, диоды, панели, емкости и биполярные транзисторы. Хочу обратить особое внимание на Ваше внимание, извините за… Не ленитесь перед впайкой проверить деталь на исправность. Прозвонка иногда спасает от дыма… Я зная цветовую кодировку резисторов на ура, подкалывался несколько раз, причем со спец. эффектами. Когда используешь резисторы из загашников которые годами выпаивались из всего что под руку попадет, забываешь, что при нагреве красный может стать оранжевым, а оранжевый — желтым… Впаиваем провода питания +5В, степ, GND , и провода контроля Vref . Примерно вот так это выглядит:

Пункт второй (настраиваем режимы работы и удержания). 555 я лично впаиваю в плату, кто поставил панель, значит втыкаем, блок индикации должен быть отключен. Подстроечники на середину. Вывод степ замыкаем на общий (раб. режим). Прозваниваем цепь +5В и если нет короткого, включаем питание. Тестер подключен к контрольным точкам Vref (молодец Dj _ smart , предусмотрел на плате), если номиналы подстроечников и сопротивления между ними соответствуют схеме, то подстроечником раб. режима можно регулировать напряжение около 0 – 1В т.е. ток 0 – 5А. Настроим на 1А. Тут все просто. R изм. у нас 0,2 Ом. Нам нужен 1А. 0,2х1=0,2В. Т.е. если мы установим Vref – 0,2В, ток в обмотке будет 1А. Если нам нужен ток в обмотке скажем 2,5А, то Vref =0,2х2,5=0,5В.

Короче мы выставили 0,2В.

Теперь размыкаем степ и общ. Если все элементы в норме и по схеме, то после размыкания примерно через полсекунды Vref снизится вдвое (если второй подстроечник посередине) Настраиваем им Vref удержания. У меня 50 проц. от рабочего:

Главное обратите внимание на обязательную задержку при переключении. При замыкании степ на общий, мгновенно должен включаться рабочий режим, а при размыкании уходить на удержание с задержкой 0.5с. Если задержки нет ищите проблемы, иначе при работе будут не хилые глюки. Если не заводится, идите в тему форума, не устраивайте пожаров J .

Пункт третий (настраиваем блок индикации). Печатка разведена под 315-361, как и у Dj _ smarta тоже мешок, надо куда то паять… Но в принципе туда можно паять любую пару, из наших я испытывал 502 – 503, 3102 – 3107, все пашет, только будьте внимательны с цоколевкой! Если все правильно впаяно и рабочее, то работает без проблем. Индикация вносит небольшую корректировку в Vref , так что после подключения индикации, окончательно отрегулируйте ток под свой ШД (лучше для начала 70% от номинального). Фотки как горят светодиоды делать не стал J .

Читать еще:  Geely mk mr479qa двигатель как поменять грм ремень

Пункт четвертый, важный (297) Выключив питание втыкаем 297 на свое место. Еще раз проверяем монтаж, и элементы обвязки, если все ОК (при любом сомнении проверяем дважды) врубаем питание. Проверяем осциллографом сигнал на первой ноге, он такой:

Либо на 16 ноге, он такой:

Это означает что шим запустился, счастливчики имеющие частотомер могут померить частоту, она очень приблизительно должна соответствовать 20кГц.

ВНИМАНИЕ. Это важно. Даже если шим не запустится, логическая часть 297 будет работать, т.е. при подключении нагрузки все сигналы пойдут… Но прикиньте 24В без шима на ШД 2Ом. Так что важно убедиться в запуске генератора микросхемы.

Пункт пятый. Опять выключаем питание и вставляем IR , впаиваем полевики. При использовании ШД с током обмотки более 2,5А, необходимо полевики вынести на радиатор. Обратите внимание при впайке диодов, они могут различаться по меткам. Мне правда не встречалось (у меня в перемешку 522 и 1 N 4148 (аналог) у них цоколевка совпадает) Но учитывая что людям IR с неправильной логикой работы попадаются, будьте внимательны. По цепям питания проверяем на коротыш, проверяем монтаж. Я сразу включал все питание, только вместо ШД припаивал соединенные встречно параллельно светодиоды:

Если они шагают, значит все ОК, подрубаем мотор, подключаем к ЛПТ или интерфейсной плате с опторазвязкой (кому как нравиться) и балдеем .

Данное описание не претендует на бестселлер, оно может дополняться и критиковаться но только по существу…

Проверяем L297 с помощью ТМ2

Короче суть прикола .

Шим у нас около 20кГц. Не услышим. Собираем на ТМ2 делитель на 2, при 10 кгц — уже будет пищать на всю. Вот схема

Вывод 3 соединяем с выводом 1 L297. Вывод 5 через конденсатор 0,01-0,1 мкф на наушник, второй конец наушника — на массу. Тэкс. Да, питание у неё — 14-я +5, 7-я — масса. Остальные ноги оставляем свободными.

Скачать [47,38 Kb] (cкачиваний: 1296) схему и печатку от delta24

Обсуждение в закрытой части форума (только для постоянных пользователей, для получения доступа обращайтесь к delta24 )

Применение драйвера шагового двигателя EasyDriver в лазерном гравере

  • Цена: $1.42
  • Перейти в магазин

Обзор этого драйвера уже был. И весьма подробный. Повторять его смысла нет. Здесь я хочу рассказать о его более традиционном применении. Кому интересно, могут читать дальше.

Читая обзоры китайских лазерных граверов, например [этот] [или этот ] и им подобные, я увидел, что механизм у них это 100% механизм от DVD приводов. А у меня как раз завалялось без дела несколько старых приводов.

Были выписаны вышеуказанные драйверы и оптический блок для лазерного диода. Который был взят из пишущего DVD. Оптика была куплена [на e-bay] Сразу хочу сказать, покупка неудачная. Этот модуль позволяет настраивать фокус только на большом расстоянии от линзы—более 7 см. Пришлось приклеивать ещё одну линзу, чтобы укоротить фокусное расстояние. Что, естественно, снизило КПД. Надо было заранее связываться с продавцом и уточнять. Но кто ж знал… И пара слов о лазерном диоде. Из пишущего DVD вполне годный, достаточно мощный, чтобы плавить тёмную пластмассу и (при крайне малой скорости) выжигать на темной древесине, но ресурс его, особенно при экспериментах, мал. Потому, если делать серьезную вещь, то надо приобретать лазерный модуль, желательно с управлением TTL. К примеру, [такой]

Читать еще:  Что такое рабочий объем двигателя автомобиля

Пока посылки шли, занялся механикой. Не мудрствуя лукаво, для основания взял корпус того же DVD. На который посадил механизм оси У. Для оси Х приклепал заклепками алюминиевые уголки. Думал усилить их мебельными уголками, но и без них получилось достаточно жестко. Между уголками прикрепил стальную пластину к которой привинтил механизм оси У. Вот что получилось

Сами драйверы установлены в макетную плату. Чтобы не паять на самих двигателях я воспользовался штатными плоскими кабелями, идущими от них, а разъем-маму для них выпаял из платы управления DVD. Для управления драйверами использовался клон Arduino UNO с прошивкой GRBL [Страница проекта]. Как что делать можно понять и оттуда, но есть и русские переводы и многочисленные описания процесса прошивки и настройки GRBL-контроллера. Лазер подключал по схеме
Единственно заменив два входных диода составным транзистором КТ829Б (завалялся у меня ещё с ТЕХ времен). Хотя схема мне эта чем-то не нравится, но лучше я пока не нашел.

И вот что получилось в итоге

К сожалению, показать результат работы лазера не могу—не сохранил, это была чисто «проба пера», а продолжить не мог—лазерный диод приказал нам всем долго жить. И тогда возник вопрос, а что делать? Покупать хороший лазерный модуль? Но для этого станка с рабочим полем 37х37 мм как-то жалко тратить довольно большие деньги. И возникла идея сделать станок побольше, благо на Ali можно купить все комплектующие. А если делать, так добавить ещё одну ось и получить фрезерный станок. В котором можно заменить шпиндель (у меня его роль будет исполнять Dremel) лазерным модулем и получить гравер. Комплектующие уже начали приходить. Но это совсем другая история.
Кот не мой, а Почты России. Помогал мне посылки получать

Правильная установка и подключение драйверов LV8729

Модуль драйвера LV8729, ток которого меньше 1,5 А, является хорошим выбором для шаговых двигателей 3D принтера и делает их тихими и точными.
Доступные модули производятся двумя компаниями:


MakerBase Technology чип установлен на нижней стороне драйвера


Lerdge Technology чип установлен на верхней стороне драйвера.

Характеристики:

Размеры : 1 , 5 мм * 2 , 0 мм ( одинаковые с A4988 и DRV8825 )
Максимальный ток : 1 , 5 А ( по умолчанию 0 , 8 А )
Рабочее напряжение : 6 В-36 В
Рабочая температура до 85C
Температура отключения 150C
Регулируемый микрошаг : до 128
Процесс производства : четырехслойная плата PCB
Работа шаговиков с микрошагом 64 или 128 имеет ультра-тихий эффект .

Установка и подключение

При установке драйверов LV8729 обратите внимание на правильную ориентацию во избежании выхода из строя электроники 3D принтера.

Так как у двух представленных драйверов расположение чипа отличается, соответственно установка на плату происходит с разными направлениями.

LV8729 от MKS устанавливается направлением подстроечного резистора как TMC2100 и DRV8825.

LV8729 от Lerdge Technology устанавливается на плату резистором по направлению как A4988. Еще важный момент инвертируем направление вращения шаговика (в прошивке или разворачиваем гнездо кабеля шагового двигателя на 180 грд.)

Алгоритм настройки тока у обоих драйверов одинаков:

1. Алгоритм текущего драйвера: i = Vref / 0.5, значение по умолчанию Vref около 0,4 В, поэтому ток по умолчанию 0,8 А и максимальный ток 1,5 А


2. Пожалуйста, НЕ подключайте двигатели при измерении напряжения.
3. При измерении напряжения подключите питание и питание USB.
4. Чтобы увеличить ток, медленно поверните потенциометр по часовой стрелке, а чтобы уменьшить против часовой стрелки.

Эти драйвера работают одинаково превосходно, они ориентированы в основном на 32-х битную электронику, помогут снизить шум шаговых двигателей, цена значительно ниже чем TMC2100. Драйвер LV8729, так же их можно использовать на 8-ми битной электронике на оси Z или управлении подачи нити.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector