Простой контроллер Шагового Двигателя из компьютерного барахла стоимостью ~150 рублей.
Началось мое станкостроение со случайной ссылки на немецкий станок за 2000DM, который на мой взгляд выглядел по детски, однако мог выполнять довольно много занятных функций. В тот момент, меня заинтересовала возможность рисовать платы (это было еще до появления в моей жизни ЛУТ).
В результате протяженных поисков в сети было найдено несколько сайтов посвященных этой проблеме, однако русскоязычных среди них не было ни одного (это было примерно 3 года назад). В общем, в конце концов, я нашел два принтера CM6337 (кстати их выпускал Орловский завод УВМ), откуда и выдрал униполярные шаговые двигатели (Dynasyn 4SHG-023F 39S, аналог ДШИ200-1-1). Параллельно с доставанием принтеров заказал и микросхемы ULN2803A(с буквой А – DIP корпус). Все собрал, запустил. Что получил, а получил дико греющиеся микросхемы ключей, и с трудом вращающийся двигатель. Так как по схеме из Голландии для увеличения тока ключи соединены попарно, то максимальный отдаваемый ток не превышал 1А, в то время как двигателю надо было 2А (кто ж знал что я найду такие прожорливые, как мне тогда показалось, двигатели J ). Кроме того, данные ключи построены по биполярной технологии, для тех кто не в курсе, падение напряжения может быть до 2В (если питание от 5, то фактически половина падает на сопротивлении перехода).
В принципе, для опытов с двигателями от 5” дисководов очень неплохой вариант, можно сделать например плоттер, однако что то более тяжелое чем карандаш (например дремель) ими вряд ли можно тягать.
Решил собрать свою собственную схему из дискретных элементов, благо в одном из принтеров оказалась нетронутой электроника, и я взял оттуда транзисторы КТ829 (Ток до 8А, напряжение до 100В)… Была собрана такая схема…
Рис.1 – Схема драйвера для 4х фазного униполярного двигателя.
Сейчас объясню принцип. При подаче логической “1” на один из выводов (на остальных “0”), например на D0, транзистор открывается и ток течет через одну из катушек двигателя, при этом двигатель отрабатывает один шаг. Далее единица подается на следующий вывод D1, а на D0 единица сбрасывается в ноль. Двигатель отрабатывает сладующий шаг. Если подавать ток сразу в две соседние катушки то реализуется режим полушагов (для моих двигателей с углом поворота 1,8’ получается 400 шагов на оборот).
К общему выводу подсоединяются отводы от середины катушек двигателя (их два если проводов шесть). Очень хорошо теория шаговых двигателей описана тут — Шаговые двигатели. Управление шаговым двигателем., тут же приведена схема контроллера ШД на микроконтроллере AVR фирмы Atmel. Честно говоря, мне показалось похоже на забивание гвоздей часами, однако в ней реализована очень хорошая функция как ШИМ регулирование тока обмоток.
Поняв принцип, несложно написать программу управляющую двигателем через LPT порт. Зачем в этой схеме диоды, а за тем, что нагрузка у нас индуктивная, при возникновении ЭДС самоиндукции она разряжается через диод, при этом исключается пробой транзистора, а следовательно и вывод его из строя. Еще одна деталь схемы – регистр RG (я использовал 555ИР33), используется как шинный формирователь, поскольку ток отдаваемый, например LPT портом мал – можно его элементарно спалить, а следовательно, есть возможность спалить весь компьютер.
Схема примитивна, и собрать такое можно минут за 15-20, если есть все детали. Однако у такого принципа управления есть недостаток – так как формирование задержек при задании скорости вращения задается программой относительно внутренних часов компьютера то работать в многозадачной системе (Win) это все не будет! Будут просто теряться шаги (может быть в Windows и есть таймер, но я не в курсе). Второй недостаток – это нестабилизированный ток обмоток, максимальную мощность из двигателя не выжать. Однако по простоте и надежности этот способ меня устраивает, тем более что для того, что бы не рисковать своим Атлоном 2ГГц, я собрал из барахла 486 тарантас, и кроме ДОСа там, в принципе мало, что можно поставить нормальное.
Описанная выше схема работала и в принципе неплоха, но я решил, что можно несколько переделать схему. Применить MOSFETJ ). транзисторы (полевые), выигрыш в том, что можно коммутировать огромные токи (до 75 – 100А), при солидных для шаговых двигателей напряжениях (до 30В), и при этом детали схемы практически не греются, ну если не считать предельных значений (хотел бы я видеть тот шаговый двигатель который съест ток 100А
Как всегда в России возник вопрос, где взять детали. У меня возникла идея – извлечь транзисторы из горелых материнских плат, благо, например Атлоны кушают порядочно и транзисторы там стоят огого. Дал объявление в ФИДО, и получил предложение забрать 3 мат. платы за 100 рублей. Прикинув что в магазине за эти деньги можно от силы купить 3 транзистора, забрал, расковырял и о чудо, хотя они все и были дохлыми, ни один транзистор в цепи питания процессора не пострадал. Так я получил пару десятков полевых транзисторов за сто рублей. Схема, которая получилась в результате, представлена ниже.
Рис. 2 – Тоже на полевых транзисторах
Отличий в этой схеме немного, в частности была применена микросхема нормального буфера 75LS245 (выпаяна над газовой плитой из 286 материнской платы J ). Диоды можно поставить любые, главное, что бы их максимальное напряжение не было меньше максимального напряжения питания, а предельный ток не меньше тока питания одной фазы. Я поставил диоды КД213A, это 10А и 200В. Возможно это излишне для моих 2х амперных двигателей, однако покупать детали не было смысла, да и запас по току думается лишним не будет. Резисторы служат для ограничения тока перезарядки емкости затворов.
Ниже приводится печатная плата контроллера построенного по такой схеме.
Рис. 3 – Печатная плата.
Печатная плата разведена для поверхностного монтажа на одностороннем текстолите (лень мне что то дырочки сверлить сталоJ). Микросхемы в DIP корпусах паяются с подогнутыми ножками, резисторы SMD с тех же материнок. Файл с разводкой в Sprint-Layout 4.0 прилагается. Можно было бы запаять на плату и разъемы, но лень как говорится — двигатель прогресса, да и при отладке железа удобнее было запаять провода подлиннее.
Еще необходимо отметить, что схема снабжена тремя концевиками, на плате справа снизу шесть контактов вертикально, радом с ними посадочные места под три резистора, каждый соединяет один вывод выключателей с +5В. Схема концевиков:
Рис. 4 – Схема концевиков.
Вот так это выглядело у меня в процессе наладки системы:
В результате на представленный контроллер я потратил не более 150 рублей: 100 рублей за материнские платы (при желании можно вообще бесплатно достать) + кусок текстолита, припой и банка хлорного железа в сумме тянут на ~50 рублей, причем хлорного железа останется потом еще много. Думаю считать провода и разъемы смысла не имеет. (Кстати разъем питания отпилен от старого винчестера.)
Так как практически все детали сделаны в домашних условиях, с помощью дрели, напильника, ножовки, рук и такой то матери, то зазоры конечно гигантские, однако модифицировать отдельные узлы в процессе эксплуатации и опытов проще, чем изначально делать все точно.
Если бы на Орловских заводах проточить отдельные детали не стоило бы так дорого, то мне бы конечно проще было бы вычертить все детали в CAD’е, со всеми квалитетами и шероховатостями и отдать на съедение рабочим. Однако знакомых токарей нет… Да и руками как то знаете ли интереснее…
P.S. Хочу высказать свое мнение по поводу негативного отношения автора сайта к советским и Российским двигателям. Советские двигатели ДШИ, вполне себе даже ничего, даже маломощный ДШИ200-1-1. Так что если вам удалось откопать за “пиво” такое добро не спешите выкидывать их, они еще поработают… проверено… Но если же покупать, и разность в стоимости не велика, лучше все таки брать иностранные, поскольку точность у них конечно будет выше.
P.P.S. Е: Если что то я написал не правильно пишите, исправим, но … РАБОТАЕТ…
Митрохин АндрейFidoNet: 2:5027/12.70
stepmotor.ru
автор: Сергей Шевченко. Предлагаемый вариант автономного контроллера шагового двигателя выполнен на микроконтроллере (МК) ATTINY2313 и транзисторах КТ972 и предназначен для автономной проверки шагового двигателя и контролеров управления шаговыми двигателями.
 |
Возможности автономного контролера (АВК) :1. управление шаговым двигателем в 2 стороны ( реверсивное вращение).2. 9 скоростей вращения двигателя.3. выход для проверки контролера на микросхемах ТМ7, работающий с программой VRI-CNC.4. выход для проверки контролера с управляющими сигналами СТЕП-ДИР5. Инверсия сигнала СТЕП6. Шаговый режим работы для всех выходов.7. Полушаговый режим для всех кроме режима СТЕП-ДИР.8. Пошаговый режим работы.
Контролер имеет 5 кнопок управления1. влево2. вправо3. шаг-полушаг4. скорость5. инверсия степВ режиме ШАГ работают режимы СТЕП-ДИР - VRI-CNC – изменение скорости и направления для этих режимов происходит одновременно.В режиме ПОЛУШАГ работает еще режим VRI-CNC, все изменения работы для этих режимов происходит одновременно.Для включения этих режимов необходимо подать питание на МК и подождать около 2 секунд пока не загорится светодиод режима шаг, далее выбираем режим ШАГ-ПОЛУШАГ и жмем кнопку нужного направления вращения.Для включения режима пошаговой работы необходимо подать питание на МК, нажать и удерживать любую кнопку пока не загорятся 3 светодиода – это режим пошаговой работы, далее нажимая любую кнопку, будет происходить режим пошаговой работы, тоб-то вал двигателя будет проворачиваться на 1 шаг. Никакие другие режимы в пошаговом режиме не работают и двигатель вращается только в одну сторону.
Что касается схемы, МК работает на частоте 1 мГц от внутреннего генератора, ну а в остальном все ясно и просто, собираем и наслаждаемся.
 |
скачать схему в формате spl Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера
На фотографии первая версия этого контроллера, на схеме и печатная плата уже модифицированная.Выражаю благодарность Трудоголику в терпении и тестировании прошивок данного устройства.
Версия прошивки 0,6 Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера
Исправил управление скоростью двигателем, теперь при изменении скорости двигатель не останавливается,ступеней регулировки - 9 скоростей, находясь на низких скоростях при удержании кнопки скорости более 3-4 секунд и отпускании включается максимальная скорость.Добавил режим пошагового тестирования шагового двигателя - необходимо для проверке правильности фазировки движков:Для вхождения в этот режим после подачи питания на микроконтроллер нажимаем и держим любую кнопку покаНе загорятся 3 светодиода это индикация входа в пошаговый режим теперь при нажатии любой кнопки будет пошаговоеуправление двигателем - поворот вала ровно на 1 шаг при каждом нажатии любой кнопки.Для входа в основные режимы требуется выключить и включить питание на Микроконтроллер и ждать покаНе загорится светодиод шагового режима работы контролера - около 2 секунд.
автор: Сергей Шевченко
Источник: https://orion.ucoz.com/
Обсудить на форумеingeneryi.info
ПредысторияПонадобилось 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 названиемMOTS1 (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:
Хронология событийНабросал 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:
А тем временем таймер по прерыванию совпадения:
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: 597.2Как видно, уложился в 600р. Может конечно что-то и подзабыл, но одна из поставленных задач выполнена.
ВыводыПолучился 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
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 HALTМеня 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.
easyelectronics.ru
Рисунок 1 - Контроллер шагового двигателя
Контроллер состоит из мультивибратора на таймере 555, микросхемы десятичного счётчика 4022 (CD4022, HEF4022 и т.д.) и необязательных светодиодов с резистором для визуализации и наглядности, резистор один т.к. больше одного светодиода в данной схеме светиться не может. Счётчик десятичный т.е. при подаче на его тактовый вход (CLOCK (вывод 14)) импульсов напряжения на выводе соответствующему выходу номер которого совпадает с количеством поданных импульсов, после сброса, появляется напряжение уровня логической единицы, на всех остальных выводах выходов, при этом, устанавливаются напряжения уровня логического нуля. Вывод "11" соединён с выводом "15" для того чтобы ограничить счёт данного счётчика. Когда на тактовый вход приходит четвёртый импульс, после сброса, на выводе "11" (выход out4) появляется напряжение уровня логической единицы которое подаётся на вывод "15" (RESET) - вывод сброса, от этого счётчик происходит сброс счётчика в исходное состояние когда напряжение уровня логической единицы будет на выводе "2" который соответствует выходу out0 (т.е. 0 импульсов пришло на тактовый вход). Если вывод "15" соединить с "землёй" (GND, минус ноль питания) а "14" при этом никуда не соединять то счётчик будет считать 7 импульсов, 8ой импульс произведёт сброс и счёт пойдёт заново (так можно сделать мигалку с 8 светодиодами). Если убрать мультивибратор и светодиоды то останется только микросхема 4022 и её можно использовать с программируемым устройством для управления шаговым двигателем подавая на тактовый вход этой микросхемы импульсы с программируемого устройства. Вместе с этим контроллером можно использовать например драйвер на эмиттерных повторителях на транзисторах такая схема универсальная, безопасная при неправильном управлении но у неё есть недостатки, можно также использовать микросхему драйвер если она подходит. Схема драйвера:
Рисунок 2 - Драйвер на транзисторах
Шаговый двигатель подключается к драйверу
Рисунок 3 - Шаговый двигатель
Для возможности реверса двигателя можно поставить переключатели (или переключатель) так чтобы при переключении менялись местами выводы output1 с output4 и output2 с output3 например:
Рисунок 4 - Реверс шагового двигателя
Просто контроллер:Весь привод:
Купить микросхему счётчик CD4022 dip корпус (как на видео выше) 5шт. Таймер NE555 dip корпус 5шт. КАРТА БЛОГА (содержание)
electe.blogspot.com
| Наименование | Краткое описание | Цена, руб | ||||||||||||||||||
 Контроллер шагового двигателя Ms1c |
|
3500 | ||||||||||||||||||
| Контроллер шагового двигателя БУШ-МТ1(подробнее) | 4-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др. В комплект входит: |
12500 | ||||||||||||||||||
 Контроллер шагового двигателя БУШ(подробнее) |
3-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.В комплект входит: |
18500 | ||||||||||||||||||
 Контроллер шагового двигателя БУШ-3-25(подробнее) |
3-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Можно использовать с шаговыми двигателями типа ДШИ-1-1, ДШИ-2-1, ДШИ-3-1, ДШР-57, и др. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.В комплект входит: |
4700 | ||||||||||||||||||
| Контроллер шагового двигателя БУШ-4-50(подробнее) |
4-х канальный контроллер шаговых двигателей. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Можно использовать с шаговыми двигателями типа ДШИ-1-1, ДШИ-2-1, ДШИ-3-1, ДШР-57, и др. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.В комплект входит: |
5400 | ||||||||||||||||||
 "Блок управления шаговыми двигателями БУШ-3-50ШД5" |
Блок управления шаговыми двигателями ШД-5Д1МУЗ, ДШР-80, ДШ-5 предназначен для управления станками с ЧПУ. | 31200 | ||||||||||||||||||
| "Блок управления шаговыми двигателями" | Контроллер предназначен для управления биполярными шаговыми двигателями серии ДШР40, ДШР56 и аналогичными.Основные характеристики: Базовый контроллер управляется сигналами: ЗВОНИТЕ |
|
www.texnologia.ru
Правильно подобрать вид двигателя – это только полдела. Еще важно правильно подобрать схему драйвера, а также алгоритм его работы, зачастую определяющийся программой микроконтроллера.
Шаговые двигатели уже успешно и давно используются в разнообразных устройствах. Они встречаются в принтерах, дисководах, факсах, сканерах, плоттерах, а также в различном специальном и промышленном оборудовании. Сегодня выпускается много разных видов шаговых двигателей для всех случаев жизни.
Шаговый двигатель является электромеханическим устройством, преобразующим электрические импульсы в механические дискретные перемещения. Внешне шаговый двигатель ничем практически не отличается от двигателей прочих типов.
Чтобы управлять приводами шагового двигателя, необходим специальный драйвер. Он является силовой частью с простейшим встроенным интерфейсом, который основан на комбинации шаг-направление.
Контроллер шагового двигателя также и усилитель мощности, преобразующий в перемещение вала импульсы, которые получаются от источника электротока. При этом все импульсы вызывают перемещение вала на один шаг (либо на один микрошаг).
Драйвер шагового двигателя оснащен особенной схемой, служащей для выполнения 3 главных задач:
Выключать и включать ток в обмотках и менять его направление. В ходе выполнения этой задачи система контроля электроприводом работает без сбоев.
Поддержание заданного значения тока.
Обеспечение более быстрого нарастания и спада тока для достижения скоростных требуемых характеристик. В свою очередь такие характеристики качественным образом воздействуют на управление шагового двигателя.
Пример схемы сборки №1
Можно выделить три основных преимущества для шагового двигателя.
Это возможность подсоединения к компьютеру. В зависимости от конструкции и модели контроллер управления подключается к компьютеру, после чего регулируется с его помощью.
Контролер отличается многократным перепрограммированием. Сейчас достаточно приобрести лишь один контроллер для того или иного шагового двигателя. Причем при переориентации производства либо увеличении списка задач его можно легко перепрограммировать для выполнения каких-либо новых функций.
Значительный модельный ряд контроллеров как зарубежных, так и отечественных производителей позволяет приобрести контроллер двигателя шагового с расширенными функциями. Такие контроллеры обладают в своем составе логическим программируемым контроллером. Привод в автономном режиме работает по программе, записанной в него. В результате это позволяет получить готовое устройство, чтобы выполнить определенный технологический процесс на основании одного лишь контроллера двигателя.
Пример схемы сборки №2
Устройства управления и контроля шаговыми двигателями способны работать как онлайн (т.е. подчиняясь компьютерным командам) так и офлайн (с помощью программы с какого-либо внешнего устройства, в частности, флеш-накопителя). Также используются совмещенный режим (он в особенности выгоден для управления одинаковыми процессами с изменяющимися характеристиками, управлении различными контрольными процедурами, а также опросе параметров, который осуществляется непосредственно с компьютера.
Задачи оснащенное контроллером устройства управления электрическим приводом:
- работа в разных режимах;
- взаимодействие с программным обеспечением, в частности, с производственными программами.
- получение высокой точности. Это связано с устройством, благодаря которому контроллер шагового двигателя за счет микрошага производит до 20000 шагов за оборот.
solo-project.com
Регулировка тока фаз осуществляется с помощью подстроечных резисторов R2 и R4. Перемычками Jmp1-Jmp3 на плате переключаются режимы работы «шаг», «полушаг» и «микрошаг»:
Режимы работы Jmp1 Jmp2 Jmp3
Доступны в стандартной прошивке drv2320.hex
1 off off off
1 m on off off
1/2 off on off
1/2 m on on off
1/4 off off on
Эти режимы доступны в прошивке driver41_18F2320.hex
1/8 on off on
1/16 off on on
1/32 on on on
В режиме 1 m двигатель развивает большую мощность, чем в режиме 1.
Режим 1/2 имеет стандартную реализацию полушага.
Режим 1/2 m – с компенсацией момента на валу двигателя.
Прошивка driver41_18F2320.hex с поддержкой режима дробления шага 1, 1m, 1/2, 1/2m, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 была предоставлена пользователем FlashBack нашего сайта.
Режим удержания с понижением тока фаз будет работать при установленной перемычке «Удержание». Ток удержания зависит от номиналов R11 и R14, с уменьшением их номиналов уменьшится и ток удержания. Любое изменение в конфигурации перемычек, требует перезапуск контроллера.
Создатели контроллера униполярного шагового двигателя с сайта RoboZone, тестировали его с униполярным шаговым двигателем PL57H76-3.0-6 (1 Ом, 3 А), нагрев двигателя был в пределах рабочего режима, нагрев контроллера минимальный (подаваемое напряжение 42 В, ток 2,7 А), но радиатор для силовой части крайне рекомендуется (габариты зависят от мощности двигателя). Максимальная частота следования сигнала STEP - 65 кГц. При тестах с выше указанными параметрами и двигателем получили максимальную скорость 1600 оборотов в минуту. В течении 10 минут (дальше просто двигатель рисковали перегреть) на данном двигателе тестировали при токе 5 А.
Печатная плата контроллера разведена в двухстороннем варианте, изготовлена по технологии "ЛУТ", был использован лазерный принтер HP 1010, утюг и прозрачная пленка для лазерных принтеров (пленку желательно брать ту у которой есть белая подложка например XEROX). Силовые транзисторы T3 – T6 и стабилизатор VR1 монтируются на плату с нижней стороны печатной платы (пластиком к плате) для удобства крепления радиатора (как на фото ниже). Изоляция транзисторов через теплопроводящие прокладки от радиатора ОБЯЗАТЕЛЬНА!!! Транзисторы не менее чем с двойным запасом по подаваемому напряжению на силовую часть. 
При использовании мощных ШД нужно уделить особое внимание блоку питания, он должен хорошо выдерживать импульсную нагрузку и иметь небольшую выходную индуктивность и сопротивление. Питание силовой части подают после того как подали напряжение 12 В. Если питание на силовую часть и на логику подаются одновременно, то необходимо установить резисторы с выводов 15 – 18 IC1 на массу, номиналом 10 – 47 кОм.Так же стоит обратить внимание на то, что данная схема предполагает использование IC2 именно 74HC08, т.к. временные характеристики работы схемы имеют прямую зависимость от данного типа микросхемы. Эксперименты с другими типами полевых транзисторов тоже ни к чему хорошему не приведут.
НАСТРОЙКА
1. До включения установить подстроечные резисторы R2 и R4 в одинаковое положение, рассчитав нужное сопротивление исходя из требуемого тока фазы: Rп = 27000 / ( 3,17 / ( R * I ) – 1 ))
где R = R27 и R28, I = требуемый ток фазы. Формула под конкретные номиналы указанные в схеме!!!
2. При наличии осциллографа проконтролировать напряжение и частоту на резисторах R27 и R28 в режиме 1 m, без сигнала STEP на входе и без перемычки «Удержание». При этом нас интересует только верхняя часть осциллограммы (выше ноля). Если напряжение отличается от расчетного значения (U = I*R), произвести подстройку резисторами R2 и R4. Частота ШИМ должна быть как минимум в два раза выше от максимальной частоты, которая будет подаваться по входу STEP. С выбором максимальной частоты ШИМ главное не переусердствовать, т.к. при частотах выше 200 кГц полевые транзисторы начинают ощутимо греться. Частота ШИМ зависит от индуктивности обмоток двигателя и номиналов R19, C5 и R20, C6 которые определяют время Toff.
Toff = - Ln(1 - Vm/Vp) * R * C [Ln - это натуральный логарифм]
где:
Vm - пороговое напряжение срабатывания логической 1 по входу IC2
Vp - напряжение питания логики (в данном случае 5 вольт)
R - номинал R19, R20
C - номинал C5, C6
Т.е. к примеру Vm = 3,6 вольта и номиналы указанные в схеме: Toff = -Ln(1 - 3,6/5)*39000*0,00000000033 = 0,00001638 сек.
Время включенного состояния Ton в данном варианте можно регулировать только напряжением питания силовой части.
Хотя в большинстве случаев данное напряжение соответствует именно указанному в т.х. на ШД - source voltage.
Процес изготовления блока контроллера шагового двигателя
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СБОРКЕ
Порядок монтажа, для удобства пайки со стороны деталей:
1. Все резисторы кроме R2, R4, R27 и R28
2. Все конденсаторы кроме C9, C10 и C12
3. Диоды VD1 и VD2, все транзисторы
4. Все микросхемы
5. Стабилизатор VR1 и все разъемы
6. Резисторы R2, R4, R27 и R28
7. Конденсаторы C9, C10 и C12
cncjuniormaster.ucoz.com
