Arskama.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель arduino принципиальная схема

Электронный спидометр/одометр: электроника

Индикация

Помимо дисплея, скорость показывается механической стрелкой с приводом от шагового двигателя. Это классическое решение современных приборных панелей всех автомобилей. Модель двигателя некритична, они все почти одинаковые. Существует всего несколько типов, несмотря на то, что встречаются они под разными названиями: Switec, X25, X27, X15, XC5 с дополнительными цифрами.

Двигатель прост в устройстве и представляет собой небольшой пластмассовый цилиндр (иногда корпус другой формы), содержащий в себе крохотный ротор моторчика (около 5 мм в диаметре), который приводит в движение стрелку при помощи набора шестеренок. Ось такого двигателя вращается дискретно, например, на 1 градус приходится 3 шага; на глаз эта дискретность незаметна.

Также имеются 2 светодиода. Один из них предупреждает о превышении заданной скорости, другой — включается, если обнаружена ошибка чтения из памяти при включении.

Управляется устройство одной тактовой кнопкой, шток которой выводится к штатной ручке сброса одометра. Если ранее ручка поворачивалась, то теперь будет нажиматься. С помощью кнопки можно переключать режимы отображения, а также сбрасывать пробеги.

Принципиальная схема

Шаговый двигатель потребляет настолько мало энергии, что его можно подключить непосредственно к выводам МК — это очень удобно.

Устройство имеет вход постоянного питания, но при выключенном зажигании питание на него не подаётся. Для возможности сохранения данных о пробегах сразу после выключения зажигания организуется задержка. Для этого анализируется, включено ли зажигание, и имеется ключ на 2 транзисторах с управлением от МК. После выключения зажигания МК выполняет операции по сохранению данных, после чего даёт сигнал на отключение питания. В остальном питание организовано по классической схеме с понижением напряжения через LM7805 и защитой супрессором.

Предусмотрены разъемы программирования и связи с другими МК по UART. Связь с другими МК запланирована на перспективу.

Получение сигнала о скорости

В разных конструкциях авторы используют различные подходы к получению сигнала скорости. Надо отметить, что на практике многие из них работают нестабильно или вносят искажение в с исходный сигнал, мешая работе ЭСУД. Некоторые способы не подходят, т.к. предназначены не для ВАЗ, а для других автомобилей, где штатный съём сигнала отличается.

Мной был выбран вариант с диодом — простой и эффективный. Подтягиваем вход МК к напряжению питания и ставим диод, таким образом ток имеет возможность течь от МК через диод к ДС, но не наоборот. Если на ДС 12 В, то на входе МК будет 5 В; а если ДС замыкает свой вход на «минус», вход также «зануляется» через диод. Дополнительно диод не позволяет напряжению питания 12-14 В попадать на МК. Резистор ограничивает ток через вход МК.

Вариант показал себя отлично. Всё работает без сбоев, только иногда при включении стартера считываются ложные импульсы, но это не страшно.

Motor Shield

Мы не выдаем Китай за Италию. Платы от российского производителя по сниженным ценам.

Описание Motor Shield

Motor Shield (далее M–Shield) – силовой модуль управления двигателями для микроконтроллеров серии Freeduino/Arduino. Модуль предназначен для упрощения разработки моторизированных и робототехнических устройств и основан на первой версии M–Shield от Adafruit Industries (www.ladyada.net).

Модуль существует в двух версиях: v2 со штыревыми компонентами, и пришедшая ей на замену v3 с поверхностным монтажом компонентов и дополнительным функционалом.

Модуль подключается к Freeduino с помощью установленных на нем разъемов.

Обновленная версия M-Shield v3:

Предыдущая версия с штыревым монтажом M-Shield v2:

Модуль также доступен в виде набора для сборки (Kit).

Технические возможности M–Shield позволяют реализовать разнообразные проекты, связанные с подключением и управлением слаботочными двигателями следующих типов:

  • четырёх двигателей постоянного тока (ДПТ — DC motors);
  • двух шаговых двигателей униполярных или биполярных с одинарной или двойной обмоткой (ШД — stepper motors);
  • двух 5В сервоприводов (СП — servos).

Возможны следующие комбинации подключаемых к M–shield двигателей:

  • 2 СП + 4 ДПТ;
  • 2 СП + 2 ШД;
  • 2 СП + комбинации ШД и ДПТ, например: возможен вариант замены 1 ШД на 2 ДПТ или наоборот.

Обновленная версия v3 может быть переключена в режим, совместимый с аппаратным SPI (а значит и с модулями типа Ethernet Shield), в котором не используются выводы 10, 11, 12, 13. Также, для v3 возможно простое подключение к базовой плате в формате Nano.

  • напряжение питания: +7. + 24 В;
  • количество силовых каналов: 4;
  • максимально-продолжительный ток каждого канала: 0,6 А;
  • напряжение питания сервоприводов: 5 В;
  • возможность реверса каждого двигателя;
  • возможность независимого управления каждым каналом;
  • модуль полностью совместим со всеми известными моделями Freeduino/Arduino: MaxSerial, Through-Hole, Diecimila, 2009, Duemilanove, а также Arduino Mega. Версия v3 может удобно стыковаться с Freeduino/Arduino Nano.

Драйвер двигателей L293D

Управление двигателями осуществляется двумя микросхемами L293D. Каждая микросхема – это четырёхканальный драйвер со встроенными обратными диодами для защиты микросхемы от перенапряжений при работе на индуктивную нагрузку.

Драйверы управляются парами, что позволяет реализовать на одной микросхеме два двуполярных канала управления с ШИМ управлением.

Основные характеристики микросхемы:

  • напряжение питания: +4,5. +36 В;
  • максимальный продолжительный ток в каждом канале: 0,6 А;
  • максимальный пиковый (

В настоящей версии M–Shield верхнее значение напряжения питания ограничено используемыми электролитическими конденсаторами на максимальное напряжение 25 В и может быть увеличено до максимального для микросхемы L293D значения 36 В заменой конденсаторов С7 и С8.

Особенности версии v3

Обновленная версия v3 модуля M-Shield в основном подобна предыдущей версии v2, но выполнена с применением поверхностного монтажа.

Первое важное отличие – возможность работы в режиме совместимости с аппаратным SPI. Оригинальный модуль от Adafruit Industries, как и версия M-Shield v2, в числе прочих задействует вывод 12 для управления микросхемой 74HCT595 и вывод 11 для ШИМ, и поэтому несовместимы с аппаратным SPI, и в частности с Ethernet Shield.

В версии v3 можно с помощью перемычек вместо вывода 12 использовать вывод 2, а вместо вывода 11 – вывод 9.

В таком режиме возможно совместное использование модуля M-Shield и Ethernet Shield, но нужно отметить, что выведенные на модуле штыревые разъемы для сервоприводов уже недоступны, т.к. один из них находится на занятом выводе 9, а второй на используемом SPI выводе 10.

Данный модифицированный режим работы требует изменений в управляющей библиотеке. Нами модифицирована библиотека AFMotor-08_12_2009, но ее работа протестирована только в режимах управления двигателями постоянного тока:

Второе отличие версии v3 – возможность стыковки не только с полноразмерной Arduino платой, но и с платами в формате Nano. В законченных решениях можно даже впаять плату Freeduino Nano вместо гнезд, и получить очень компактное устройство. Важно только не перепутать ориентацию платы.

Важно отметить, что модуль не может использоваться как полноценный переходник с формата Nano на полноразмерный формат Arduino, т.к. между разъемами Nano и Arduino разведены только используемые M-Shield выводы.

В последней модификации модуля применены «проходные» разъемы, позволяющие состыковывать M-Shield v3 и другие модули без сдвига относительно платы Arduino.

В комплект поставки входит M-Shield v3, разъемы Arduino Nano и разъемы «классической» Arduino. При заказе монтажа соответствующие разъемы монтируются. Если монтаж разъемов не заказывать, то при необходимости их можно будет смонтировать самостоятельно.

Существует удобная библиотека, упрощающая работу с модулем M-Shield, скачать которую можно с сайта разработчика, или у нас:

Для работы в SPI-совместимом режиме необходима модифицированная библиотека:

Как и в большинстве случаев, установка библиотеки сводится к распаковке архива в подпапку hardwarelibraries папки с ПО Arduino.

Управление двигателями постоянного тока

Для управления двигателями постоянного тока используется класс AF_DCMotor. Ниже рассмотрены его основные методы и приведены примеры работы.

Определение параметров двигателя

Убедитесь, что параметры двигателя – номинальное напряжение и ток соответствуют используемому источнику питания и параметрам M-Shield.

Если потребляемый двигателем ток превышает номинальное для драйвера L293D значение в 0,6 А, можно увеличить значение продолжительного тока до 1,2 А путем параллельного подключения двигателя одновременно к двум портам, например к М1 и М2 и составлением соответствующего алгоритма управления.

Кроме того, с целью увеличения допустимой токовой нагрузки в два раза, можно напаять на микросхему L293D «нога к ноге» ещё одну L293D, это позволит управлять более мощными двигателями с максимально-продолжительным током в каждом канале управления до 1,2 А.

Вы также можете использовать две платы M-Shield, установив одну в разъемы другой, и подключив каждый двигатель к одноименным каналам обеих плат.

Подключение двигателей постоянного тока

Расположенные на плате M-Shield 5-контактные клеммники предназначены для подключения двигателей. Центральный контакт каждого клеммника – «земля», двигатели постоянного тока подключаются к крайним парам контактов, обозначенных по номерам каналов M1, M2, M3, M4.

AF_DCMotor – конструктор объекта

Создает экземпляр класса AF_DCMotor, принимает номер канала После создания объекта можно вызывать его методы.

Задает скважность ШИМ на канале в диапазоне от 0 до 255. Значение 0 соответствует напряжению 0 В на двигателе, значение 255 – полному напряжению питания.

Задает направление движения двигателя (полярность прикладываемого напряжения). Параметр «направление» может принимать одно из следующих значений:

FORWARD – прямое направление вращения

BACKWARD – обратное направление вращения

RELEASE – остановка двигателя

Пример управления двигателями постоянного тока

Ниже приведен пример простой программы, осуществляющей ступенчатое изменение скорости вращения двигателя с интервалами в 3 секунды в следующей последовательности: +50, +75%, +50%, STOP, -50%, -75%, -50%, STOP. После завершения цикл будет повторяться.

//Создаем объект для двигателя на 1 канале (M1)
AF_DCMotor motor ( 1 ) ;

void loop ( ) <
//Задаем направление движение вперед
motor. run ( FORWARD ) ;
//Устанавливаем скорость 50%
motor. setSpeed ( 128 ) ;
//пауза 3 секунды — двигатель крутится
delay ( 3000 ) ;
//увеличиваем скорость до 75%, и пауза 3 сек.
motor. setSpeed ( 192 ) ;
delay ( 3000 ) ;
//Снижаем скорость до 50%, и пауза 3 сек.
motor. setSpeed ( 128 ) ;
delay ( 3000 ) ;
//Останавливаем двигатель, и пауза 3 сек.
motor. run ( RELEASE ) ;
delay ( 3000 ) ;
//Переключаем направление вращения
//Двигатель начнет вращаться со скоростью 50%
motor. run ( BACKWARD ) ;
//пауза 3 секунды — двигатель крутится
delay ( 3000 ) ;
//увеличиваем скорость до 75%, и пауза 3 сек.
motor. setSpeed ( 192 ) ;
delay ( 3000 ) ;
//Снижаем скорость до 50%, и пауза 3 сек.
motor. setSpeed ( 128 ) ;
delay ( 3000 ) ;
//Останавливаем двигатель, и пауза 3 сек.
motor. run ( RELEASE ) ;
delay ( 3000 ) ;
>

Управление шаговыми двигателями

Благодаря тому, что вращение ротора осуществляется фиксированными шагами, без необходимости обратной связи по положению, шаговые двигатели часто применяются в различных устройствах и механизмах.

Подключение шаговых двигателей

M-Shield поддерживает одновременное подключение двух шаговых двигателей. Управление шаговыми двигателями осуществляется с помощью той же библиотеки AFMotor, что и для работы с двигателями постоянного тока.

Для подключения однополярного шагового двигателя к M-shield необходимо определиться, какой из выводов двигателя подключен к его соответствующей обмотке. Если у двигателя пять выводов, то один из них является средней точкой двух его обмоток, которая подключается к электрической цепи GND модуля. Остальные выводы это начало, и конец обмоток, которые подключаются к портам M-shield: M1 и M2 или к M3 и M4.

Подключение двуполярного шагового двигателя к M-Shield производится аналогично однополярному за исключением того, что у него отсутствует вывод средней точки обмоток двигателя.

AF_Stepper – конструктор объекта

AF_Stepper имя_объекта(число шагов, канал);

Создает экземпляр класса AF_Stepper, принимает число шагов на один оборот двигателя и номер канала. При подключении двигателя к портам M1 и M2 указывайте 1 в качестве номера канала, при подключении к портам M3 и M4 указывайте 2.

Метод AF_Stepper::setSpeed – задание скорости

Задает частоту вращения ротора в оборотах в минуту. При указании частоты вращения больше рекомендованной для используемого двигателя с учетом напряжения питания и момента сопротивления на валу, возможно пропускание двигателем шагов.

Метод AF_DCMotor::step – вращение на нужное число шагов

имя_объекта.step(число шагов, направление, тип шага)

число шагов – требуемое число шагов;

направление – либо FORWARD (вперед), либо BACKWARD (назад);

тип шага – один из 4 вариантов: SINGLE, DOUBLE. INTERLEAVE или MICROSTEP.

SINGLE – активация одной обмотки двигателя для совершения шага;

DOUBLE – активация двух обмоток двигателя, что обеспечивает больший вращающий момент;

INTERLEAVE – чередование между SINGLE и DOUBLE режимом, с двойной точностью и половинной скоростью вращения.

MICROSTEP – применение ШИМ для управления шаговым двигателем двигателем.

Задает направление движения двигателя (полярность прикладываемого напряжения). Параметр «направление» может принимать одно из следующих значений:

FORWARD – прямое направление вращения

BACKWARD – обратное направление вращения

RELEASE – остановка двигателя

Метод AF_Stepper::release – отключение двигателя

По умолчанию шаговый двигатель удерживает свое положение после завершения шага, однако вызов release() отключает обмотки двигателя для осуществления свободного вращения ротора.

Пример управления шаговым двигателем

Ниже приведен пример простой программы, осуществляющей управление шаговым двигателем ST28, подключенным к портам M3 и M4 модуля.

У шагового двигателя ST28 32 шага на оборот, а также встроенный редуктор с передаточным числом 64, что дает 32*64=2048 шагов двигателя на один оборот выходного вала. В приведенном примере осуществляется поворот на один оборот в прямом направлении в режиме SINGLE, на один оборот в обратном в режиме DOUBLE, на пол-оборота в прямом направлении в режиме INTERLEAVE, и на пол-оборота в обратном в режиме MICROSTEP.

//Создаем объект для двигателя на 2 канале (M3 и M4)
AF_Stepper motor ( 2048 , 2 ) ;

void setup ( ) <
motor. setSpeed ( 10 ) ; // 10 оборотов в минуту
>

void loop ( ) <
motor. step ( 2048 , FORWARD, SINGLE ) ; //1 оборот
motor. step ( 2048 , BACKWARD, DOUBLE ) ; //1 оборот
//в режиме INTERLEAVE скорость в 2 раза ниже, а шаги в
//2 раза меньше. То же число полушагов даст 0.5 оборота
motor. step ( 2048 , FORWARD, INTERLEAVE ) ; //0.5 оборота
motor. step ( 1024 , BACKWARD, MICROSTEP ) ; //0.5 оборота
motor. release ( ) ;
delay ( 1000 ) ;
>

. to be continued. Планируется расширение документации примерами работы с сервоприводами

Обзор шагового двигателя 28BYJ-48 с драйвером ULN2003

Автор: Сергей · Опубликовано 29.08.2017 · Обновлено 11.01.2021

Сегодня расскажу о 4-х фазном шаговом двигателе 28BYJ-48, работающим от постоянного напряжения 5В (существует модификация на 12В). Так как двигатель потребляет значительный ток, мы не можем подключить его напрямую к выводам Arduino UNO, для этого воспользуемся так называемый «Драйвером двигателя» основанном на микросхеме ULN2003.

Технические параметры 28BYJ-48

► Модель: 28BYJ-48
► Тип шагового двигателя: Униполярный
► Напряжение питания: 5 В, DC
► Количество фазы: 4
► Частота: 100 Гц
► Сопротивление постоянного тока: 50Ω ± 7% (25 ℃)

Общие сведения

Немного теории, четырех фазный шаговый двигатель (28BYJ-48) — это бесколлекторный двигатель, вращение вала осуществляется шагами (дискретное перемещение). На роторе (валу), расположен магнит, а вокруг него расположены катушки, если поочередно подавать ток на эти катушки, создается магнитное поле, которое отталкивает или притягивает магнитный вал, тем самым заставляя двигатель вращаться. Такая конструкция позволяет с большой точностью управлять валом, относительно катушек. Принципиальная схема четырехфазного шагового двигателя 28BYJ-48 приведена ниже.

Из принципиальной схемы видно, что в двигателе содержится две обмотки, которые в свою очередь разделены на четыре, из-за этого и название 4-х фазный. Центральные отводы катушек подключены вместе и служат для питания двигателя, так-как каждая обмотка подключена к питанию, такие двигатели называют униполярный. На валу 28BYJ-48 расположено 8 магнитов, с чередующими полюсами (то есть, четыре магнита с двумя полюсами).

Из рисунка видно, что внутри расположен редуктор, с примерным передаточным числом в 1:64. Это означает, что двигатель за один оборот осуществляет 4075.7728395 шага. Данный двигатель поддерживает полушаговый режим и за один полный оборот может совершать 4076 шага, а точнее за 1° делает примерно 11,32 шага. (4076 / 360 = 11,32).

Режим работы:
Чаще всего, при использовании шагового двигателя 28BYJ 48, используют два режима подключения.
Полношаговый режим — за 1 такт, ротор делает 1 шаг.
Полушаговый режим — за 1 такт, ротор делает ½ шага.
Ниже переставлена таблица последовательности тактов:

Модуль шагового двигателя ULN2003:
Цифровой вывод микроконтроллера может выдать ток

40 мА, а одна обмотка 28BYJ-48 в пике потребляем

320 мА, следовательно если подключить двигатель напрямую, микроконтроллер сгорит. Для защиты был разработан «Модуль шагового двигателя ULN2003″, в котором используется микросхема ULN2003A (по сути, состоящая из 7 ключей), позволяющая управлять нагрузкой до 500 мА (один ключ). Данный модуль может работать с 5В и 12В двигателем 28BYJ-48, для переключения необходимо установить или убрать перемычку (по умолчанию перемычка установлена, питание 5В).

Принципиальную схему модуля ULN2003 можно посмотреть на рисунке ниже

Назначение X1
IN1 . . . IN7: Вход 1 … 7 Назначение X2
► 1 — GND: «-» питание модуля
► 2 — Vcc: «+» питание модуля (5В или 12В)
► 3 — Vcc: «+» питание модуля (перемычка, только при 5В)
► 4 — Vcc: «+» питание модуля (перемычка, только при 5В)

Назначение X3
► A . . . G: Выход 1 … 7

Назначение X3
► 1 — Питание
► 2 — A
► 3 — B
► 4 — C
► 5 — D

Подключение шагового двигателя 28BYJ-48

Необходимые детали:
Arduino UNO R3 x 1 шт.
Модуль драйвера шагового двигателя ULN2003 x 1 шт.
Шаговый двигатель 28BYJ-48-5V (5В) x 1 шт.
Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-M (Female — Male) x 1 шт.
Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.

Подключение:
В данном примере буду использовать модуль ULN2003, Arduino UNO R3 и двигатель 28BYJ-48-5V. Схема не сложная, необходимо всего шесть провода, сначала подключаем интерфейсные провода, IN1 (ULN2003) в 11 (Arduino UNO), IN2 (ULN2003) в 10 (Arduino UNO), IN3 (ULN2003) в 9 (Arduino UNO) и IN4 (ULN2003) в 8 (Arduino UNO), осталось подключить питание GND к GND и VCC к VIN (не для постоянного использовании), подключаем разъем двигателя в модуль ULN2003. Схема собрана, теперь надо подготовить программную часть.

Для вращения двигателя по часовой и против часовой стрелки, используем библиотеку «CustomStepper«. Данная библиотека не входит в стандартную среду разработки Arduino IDE, так что скачиваем и добавляем ее. Далее, запускаем среду разработки IDE и копируем скетч (для удобства, добавлю файл для скачивания), если все правильно сделали, двигатель начнет вращаться.

Драйвер шагового двигателя TB6560 V2

TB6560 V2 — драйвер управления двухфазными шаговыми двигателями выполнен на специализированном чипе Toshiba TB6560AHQ с питанием 10В – 35В постоянного напряжения, предназначен для использования с двигателями типа NEMA17 – NEMA23 с максимальным током фазы до 3А. Широко используется в ЧПУ системах.

· Напряжение питания 10В – 35В постоянного напряжения;

· Оптоизолированные входы сигналов управления;

· Делитель шага (микрошаг) – 1,2,8,16;

· Установка максимального тока – 14 ступеней.

Основные характеристики:

10-35В постоянного напряжения

0.3A~3A (в пике 3.5А макс.)

Не допускать конденсат и капли воды

Не допускать проводящих газов и защищать от пыли

Описание:

Разьемы

Маркировка

Описание

Положительный и отрицательный выводы входа тактового сигнала

Положительный и отрицательный выводы входа управления направлением вращения

Положительный и отрицательный выводы входа разрешения работы

Положительный и отрицательный выводы подключения питания

Выводы подключения I фазной обмотки двигателя

Выводы подключения II фазной обмотки двигателя

Назначение выводов TB6560.

Номер выводаВход
/выход
ОбозначениеНазначение
TB6560AHQTB6560AFG
142входTQ2Входы установки крутящего момента (рабочего тока)
243входTQ1
345входCLKТактовый вход (STEP) . Импульс инициирует один шаг.
447ВходENABLEВысокий уровень разрешает работу драйвера. Низкий уровень – отключает все выходы.
548ВходRESETНизкий уровень вызывает сброс.
650, 51SGNDСигнальная земля.
753OSCВход подключения конденсатора RC генератора, задающего частоту дискретизации выходов.
855, 56ВходVmbНапряжение питания двигателя (фаза B)
961, 62выходOUT_BMВыход фазы B (отрицательный)
1064PGNDBСиловая земля
112, 4NfbТоковый выход фазы B для датчика тока (резистора).
126, 7выходOUT_BPВыход фазы B (положительный)
1310, 11выходOUT_AMВыход фазы A (отрицательный)
1413, 14NfaТоковый выход фазы A для датчика тока (резистора).
1516PGNDAСиловая земля
1619, 20выходOUT_APВыход фазы A (положительный)
1723выходMoВыход индикации начального состояния диаграммы. Открытый коллектор, в начальном состоянии замкнут.
1825, 26ВходVmaНапряжение питания двигателя (фаза A)
1928выходProtectВыход индикации срабатывания защиты по перегреву. Открытый коллектор, при перегреве замкнут.
2030, 31ВходVddПитание управляющей части.
2133ВходCW/CCWВыбор направления вращения (DIR). Низкий уровень прямое, высокий – реверсивное.
2235ВходM2Выбор режима (шаг, полушаг, микрошаг).
2336ВходM1
2438ВходDCY2Выбор режима спада тока обмоток.
2539входDCY1

Схемы подключения

Управляющие входы можно подключить к портам контроллера двумя способами. Зависит от конфигурации и исполнения портов контроллера (Рис.1, Рис.2).

Пример подключения драйвера при исполнении порта контроллера на NPN ключах с открытым коллектором.

Пример подключения драйвера при исполнении порта контроллера на PNP ключах с открытым коллектором.

Значение сопротивлений R_CLK, R_CW и R_EN зависят от питающего напряжения VCC:

· При VCC=5В, R_CLK = R_CW = R_EN = 0;

· При VCC=12В, R_CW = R_EN = 1кОм, R_CLK = 1.5кОм;

· При VCC=24В, R_CW = R_EN = 2кОм, R_CLK = 3кОм.

Принципиальная схема драйвера шагового двигателя TB6560-V2.

Оптоизоляция входных сигналов выполнена на оптопарах 4Т35, 6N137 и PC817. Для сигнала STEP используется быстродействующий оптрон 6N137. Частота сигнала STEP может достигать 15 кГц. Остальные сигналы такого быстродействия не требуют.

Блок установки номинального тока подключает параллельно до трех резисторов, тем самым задавая разное сопротивление датчиков токов фаз (резисторы NF).

Единственная функция модуля TB6560-V2, которой нет в микросхеме TB6560 – это снижение тока при остановке двигателя. Очень удобная функция. Когда двигатель останавливается, нет необходимости держать на его обмотках полный рабочий ток. Выключать драйвер нельзя, так как ротор может повернуться от механического воздействия или притянуться к ближайшей фазе при микро шаговом режиме. Т.е. ток в фазах надо оставить, только снизить до уровня удерживающего тока.

Блок определения остановки двигателя реализован на одновибраторе 74HC123 (74HC23.pdf). Сигнал STEP перезапускает одновибратор по каждому отрицательному фронту. Когда импульсы сигнала STEP прекращаются, т.е. двигатель останавливается, одновибратор заканчивает отрабатывать последний выходной импульс и переходит в состояние высокого уровня (вывод 4). Время импульса одновибратора задано элементами R1, C1 и составляет 45 мс. Таким образом, если импульсы сигнала STEP следуют с периодом не реже приблизительно 50 мс, то вывод 4 одновибратора 74HC123 находится в низком состоянии, и рабочий ток определяется переключателем S1. Когда импульсы сигнала STEP прекращаются, вывод 4 переходит в высокий уровень и устанавливает на входах TQ1 и TQ2 микросхемы TB6560 режим пониженного тока.

В схеме драйвера удивляет отсутствие защитных диодов. Если покрутить двигатель в выключенном состоянии драйвера, то он будет работать как генератор и микросхема может выйти из строя. Для защиты выходных ключей драйвера обычно используется простая схема из диодных ограничителей. На каждый из четырех выходов микросхемы TB6560 необходимо подключить по два диода: к земле и напряжению питания (сигнал 24 V). С учетом того, что в драйвере используется ШИМ выходных сигналов, диоды должны быть высокочастотными.

Схема подключения к контроллеру

3. Настройка DIP переключателей

Микрошаг — режим управления шаговым двигателем, под которым понимают режим деления шага. Микрошаговый режим отличается от простого режима полношагового управления двигателем тем, что в каждый момент времени обмотки шагового мотора запитаны не полным током, а некими его уровнями, изменяющимися по закону SIN в одной фазе и COS во второй. Такой принцип позволяет фиксировать вал в промежуточных положениях между целыми шагами. Количество таких положений задается настройками драйвера. Скажем, режим микрошага 1:16 означает, что с каждым поданным импульсом STEP драйвер будет перемещать вал примерно на 1/16 полного шага, и для полного оборота вала потребуется подать в 16 раз больше импульсов, чем для режима полного шага.

Делитель шага (микрошаг) устанавливают переключателями S3, S4 в соответствии с таблицей:

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Что проверить в двигателе перед покупкой
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector