A motor de pasos es un circuito que se usa para conducir o hacer funcionar un motor de pasos. A menudo se le llama conductor de motor a pasos. A motor de pasos normalmente consiste en un controlador, un conductor y las conexiones al motor.
Hoy en día hay muchos circuitos de conducción disponibles en el mercado. Muchos circuitos son tan fáciles de interconectar con un motor que puedes conectar casi instantáneamente el motor paso a paso a él y estás listo para hacer funcionar el motor. Estos circuitos vienen en una variedad de clasificaciones para actual y voltaje y uno debe seleccionarlos de acuerdo a las necesidades del motor que se utilizará.
Componentes esenciales del motor paso a paso
- Controlador (esencialmente un microcontrolador o un microprocesador)
- Un conductor IC para manejar la corriente del motor
- Una fuente de alimentación
Componentes misceláneos
- Interruptores, Potenciómetros
- Disipador de calor
- Cables de conexión
Controlador del motor de pasos
La selección de un controlador es el primer paso para construir un conductor. Debe tener un mínimo de 4 pines de salida para el stepper. Además, debe contener temporizadores, ADC, puerto serie, etc., dependiendo de la aplicación en la que se utilice el controlador.
Conductor
Hoy en día, la gente se está alejando de los componentes discretos de los conductores como los transistores a los circuitos integrados más compactos. Estos circuitos integrados para conductores están disponibles a un costo razonable y son más fáciles de implementar en términos de ensamblaje, lo que mejora el tiempo de diseño general del circuito. Los conductores deben ser seleccionados para adaptarse a las clasificaciones de los motores en términos de actual y voltajes. La serie de controladores ULN2003 son más populares en aplicaciones no basadas en el Puente H y esto es apto para un motor de pasos. Cada par de Darlington dentro del ULN puede manejar hasta 500mA y el voltaje máximo puede ser tan alto como 50VDC.
Fuente de alimentación para el motor paso a paso
Un motor paso a paso puede funcionar con voltajes que varían entre 5 V y 12 V y, de manera similar, el consumo de corriente estará en algún lugar en el rango de 100 mA a 400 mA. Las especificaciones del motor serán dadas por el proveedor, por lo tanto debemos diseñar el suministro. Es importante que la potencia se regule de manera que se puedan evitar las fluctuaciones de velocidad y de par.
Unidad de suministro de energía
La imagen de arriba muestra un ejemplo de fuente de alimentación. Desde 7812 regulador de voltaje sólo puede manejar hasta 1A de corriente, aquí se utiliza un transistor externo. Puede manejar 5 A de corriente. Se debe proporcionar un disipador de calor apropiado dependiendo del total actual dibujar.
El diagrama de bloques anterior muestra el flujo de conexiones y las interconexiones entre los diversos componentes de la placa de control.
Amplia conducción de motor a pasos
El motor de pasos es una pieza electrónica tonta a menos y hasta que programe el microcontrolador para que dé señales correctamente al motor de pasos a través del conductor. Un motor paso a paso puede funcionar en muchos modos como paso completo, accionamiento por ondas o medio paso (Por favor, consulte el artículo sobre el motor paso a paso para la secuencia de pasos). Por lo tanto, debemos hacer que el conductor sea lo suficientemente interactivo como para ser capaz de tomar el mando del usuario y hacer el tipo de paso requerido. Además, debemos controlar la velocidad de rotación. Un comando de arranque/parada debe iniciar o detener la rotación del motor.
Para lograr las funciones anteriores, necesitamos usar pines adicionales en el microcontrolador. Se necesitan dos pines para seleccionar el tipo de paso y para arrancar o parar el motor. Se requiere un pin para conectar un pote que actuará como controlador de velocidad. El ADC dentro del microcontrolador se usará para controlar la velocidad de rotación.
Algoritmo del programa
- Inicialice los pines del puerto en los modos de entrada/salida.
- Inicie el módulo ADC.
- Crear funciones separadas para el paso medio, el paso completo y el impulso de la onda y para el retraso.
- Revise los dos pines del puerto para el modo de funcionamiento (00-parada, 01-onda de conducción, 10-paso completo, 11-medio paso).
- Ve a la función apropiada.
- Lea el Potenciómetro a través de la CAD y, en consecuencia, establecer un valor de retraso.
- Completa un ciclo de secuencia.
- Ve al paso 4.
Tablero del conductor
Si planeas hacer tu propia placa usando un software de CAD como EAGLE, asegúrate de que proporcionas suficiente grosor para que las corrientes motoras fluyan sin calentar demasiado la placa. Además, como los motores son componentes inductivos, hay que tener cuidado de que no perturben las otras rutas de la señal por medio de interferencias. Deben seguirse las comprobaciones adecuadas de ERC y DRC.
Nota:
Construyendo un Conductor de motor a pasos es más sobre la selección de la fuente de alimentación y el controlador adecuados y la selección del microcontrolador es secundaria. Muchos microcontroladores pueden hacer el simple trabajo de hacer girar el motor, pero son las consideraciones de diseño con respecto a la voltajes y corrientes en el que debes concentrarte mientras diseñas el conductor. Además, un solo tablero de control debe ser capaz de manejar voltajes y corrientes en un amplio rango y no sólo para un solo motor. Esto le permitirá utilizar la misma placa en un gran número de proyectos diferentes en lugar de hacer uno nuevo cada vez.
