Stepper motor driver circuit

Technically stepper motor driver circuit ay isang dekada na Binary Counter circuit. Ang bentahe ng circuit na ito ay, maaari itong magamit upang himukin ang mga stepper motor na mayroong 2-10 na mga hakbang. Bago magpunta sa karagdagang talakayin natin ang higit pa tungkol sa mga pangunahing kaalaman sa stepper motor.

Ang pangalan ng motor na ito ay ibinigay kaya dahil ang pag-ikot ng baras ay nasa form form na naiiba mula sa DC o anumang iba pang motor. Sa ibang mga motor ang bilis ng pag-ikot, ang anggulo ng paghinto ay hindi kumpletong kontrol maliban kung kinakailangang naipasok ang circuit. Ang hindi pagkontrol na ito ay naroroon dahil sandali ng pagkawalang-kilos, na kung saan ay simpleng isang character upang magsimula at huminto sa utos nang walang pagkaantala. Isaalang-alang ang isang DC motor, sa sandaling pinalakas nito ang bilis ng motor ay tumataas nang mabagal hanggang sa makuha nito ang na-rate na bilis. Ngayon kung ang isang karga ay inilalagay sa motor, ang bilis ay bumababa sa na-rate at kung ang karga ay karagdagang nadagdagan ang bilis ng karagdagang pagbawas. Ngayon kung pinatay ang kuryente ang motor ay hindi agad huminto dahil magkakaroon ito ng sandali ng pagkawalang-galaw, dahan-dahan itong huminto. Ngayon isaalang-alang na ito ay isang kaso sa isang printer ang pag-agos ng papel ay hindi hihinto sa oras,nawawalan kami ng papel sa tuwing nagsisimula at huminto kami. Kailangan nating maghintay para sa motor na pumili ng bilis at sa takdang oras na nawala ang papel. Hindi ito katanggap-tanggap para sa karamihan ng mga control system, kaya upang malutas ang ganitong uri ng mga problema ay gumagamit kami ng mga stepper motor.

Ang stepper motor ay hindi gumagana sa patuloy na supply. Maaari lamang itong magtrabaho sa mga kontrolado at naka-order na mga pulso ng kuryente. Bago pumunta sa karagdagang kailangan nating pag-usapan ang UNIPOLAR at BIPOLAR stepper motorS. Tulad ng ipinakita sa figure sa isang UNIPOLAR stepper motor maaari naming kunin ang gitnang pag-tap ng parehong phase windings para sa isang karaniwang lupa o para sa isang karaniwang lakas. Sa unang kaso maaari kaming kumuha ng itim at puti para sa isang karaniwang lupa o kapangyarihan. Sa kaso 2 itim ay kinuha para sa isang pangkaraniwan. Kaso3 kahel na itim na pulang dilaw lahat ay magkakasama para sa isang karaniwang lupa o kapangyarihan.

Sa BIPOLAR stepper motor mayroon kaming mga phase end at walang mga center taps at sa gayon magkakaroon kami ng apat na mga terminal. Ang pagmamaneho ng ganitong uri ng stepper motor ay magkakaiba at kumplikado at pati na rin ang circuit ng pagmamaneho ay hindi madaling madisenyo nang walang microcontroller.

Ang circuit na aming dinisenyo dito ay maaari lamang magamit para sa mga stepper motor na may UNIPOLAR na uri.

Ang power pulsing ng UNIPOLAR stepper motor ay tatalakayin sa paliwanag ng circuit.

Mga Bahagi ng Circuit

• +9 hanggang +12 na boltahe ng suplay
• 555 IC
• 1KΩ, 2K2Ω resistors
• 220KΩ palayok o variable risistor
• 1µF capacitor, 100µF capacitor (hindi isang sapilitan, konektado kahanay sa kapangyarihan)
• 2N3904 o 2N2222 (hindi. Ng mga piraso ay nakasalalay sa uri ng stepper kung ito ay isang 2 yugto na kailangan namin ng 2 kung ito ay isang apat na yugto kailangan namin ng apat)
• Ang 1N4007 (hindi. Ng mga diode ay katumbas ng hindi. Ng mga transistor)
• CD4017 IC,.

Stepper Motor Driver Circuit Diagram at Paliwanag

Ipinapakita ng pigura ang circuit diagram ng dalawang yugto ng stepper motor driver. Ngayon tulad ng ipinakita sa circuit diagram ang 555 circuit dito ay upang makabuo ng orasan o square square. Ang dalas ng pagbuo ng orasan sa kasong ito ay hindi mapapanatili pare-pareho kaya kailangan nating makakuha ng bilis ng variable para sa stepper motor. Upang makuha ang variable na bilis na ito ng isang palayok o isang preset ay bilis sa serye na may 1K risistor sa sangay sa pagitan ng 6 ^th at 7 ^th pin. Tulad ng palayok ay iba-iba ang paglaban sa mga pagbabago ng sangay at sa gayon ang dalas ng orasan ay nabuo ng 555.

Sa pigura ang mahalagang bagay ay ang pangatlong pormula lamang. Maaari mong makita na ang dalas ay inversely na nauugnay sa R2 (na kung saan ay 1K + 220k POT sa circuit). Kaya't kung tataas ng R2 ang pagbawas ng dalas. At sa gayon kung ang palayok ay nababagay upang madagdagan ang paglaban sa sangay ang pagbawas ng dalas ng orasan.

Ang orasan na nabuo ng 555 timer ay pinakain sa counter ng DECADE BINARY. Ngayon ang dekada ng binary counter ay binibilang ang bilang ng mga pulso na pinakain sa orasan at hinahayaan na mataas ang kaukulang output ng pin. Halimbawa kung ang bilang ng kaganapan ay 2 pagkatapos ay ang Q1 pin ng counter ay magiging mataas at kung ang 6 ay bilangin ang pin Q5 ay magiging mataas. Ito ay katulad ng binary counter subalit ang pagbibilang ay magiging sa decimal (ibig sabihin, 1 2 3 4 __ 9) kaya kung ang bilang ay pitong Q6 pin lamang ang magiging mataas. Sa binary counter Q0, ang Q1 at Q2 (1 + 2 + 4) ay magiging mataas. Ang mga output na ito ay pinakain sa transistor upang himukin ang stepper motor sa maayos na paraan.

Sa pigura nakikita natin ang isang apat na yugto ng stepper na driver ng motor na circuit na halos kapareho sa dalawang yugto ng isa. Sa circuit na ito, mapapansin na ang RESET na konektado sa Q2 bago ay inilipat sa Q4 at ang binuksan na Q2 at Q3 pin ay konektado sa isa pang dalawang transistor upang makakuha ng isang apat na pulso sa pagmamaneho na nakatakda upang patakbuhin ang apat na yugto stepper motor. Kaya malinaw na maaari tayong magmaneho ng hanggang sa sampung yugto ng motor na stepper. Gayunpaman dapat ilipat ng isa ang RESET pin up upang maangkop sa pagmamaneho ng mga transistor sa lugar.

Ang mga diode na inilagay dito ay upang maprotektahan ang mga transistors mula sa inductive spiking ng stepper motor winding. Kung hindi nakalagay ang mga ito ay maaaring mapanganib ang pamumulaklak ng mga transistor. Mas malaki ang dalas ng mga pulso, mas malaki ang tsansa na sumabog nang walang mga diode.

Paggawa ng Stepper Motor Driver

Para sa mas mahusay na pag-unawa sa hakbang na pag-ikot ng stepper motor isinasaalang-alang namin ang isang apat na yugto stepper motor tulad ng ipinakita sa figure.

Ngayon isaalang-alang, halimbawa, ang lahat ng mga coil ay na-magnetize nang paisa-isa. Ang rotor ay nakakaranas ng mga puwersa ng pantay na lakas mula sa lahat sa paligid nito at sa gayon hindi ito gumagalaw. Sapagkat ang lahat ay pantay ang lakas at nagpapahayag ng kabaligtaran ng direksyon. Ngayon kung ang coil D ay nag-magnetize lamang, ang mga ngipin 1 sa rotor ay nakakaranas ng isang kaakit-akit na puwersa patungo sa + D at ngipin 5 ng rotor ay nakakaranas ng isang mapang-akit na puwersa na kumakalaban sa –D, ang dalawang mga puwersa ay kumakatawan sa isang additive force orasan na matalino. Kaya't gumagalaw ang rotor upang makumpleto ang isang hakbang. Pagkatapos nito ay hihinto ito para sa susunod na likaw upang magbigay ng lakas upang makumpleto ang susunod na hakbang. Nagpapatuloy ito hanggang sa makumpleto ang apat na mga hakbang. Para sa rotor upang paikutin ang siklo ng pag-pulso na ito ay dapat na nangyayari.

Tulad ng ipinaliwanag bago, ang preset ay nakatakda sa isang halaga para sa isang tiyak na dalas ng mga pulso. Ang orasan na ito ay pinakain sa counter ng dekada upang makakuha ng mga regular na output mula rito. Ang mga output mula sa dekada counter ay ibinibigay sa mga transistors upang himukin ang mga coil ng mataas na lakas ng stepper motor na sunud-sunod. Ang nakakalito na bahagi ay, sa sandaling ang isang pagkakasunud-sunod ay kumpleto sabihin 1, 2, 3, 4 ang stepper motor ay nakumpleto ang apat na mga hakbang at sa gayon ito ay handa na upang simulan muli subalit ang counter ay may kapasidad na pumunta para sa 10 at sa gayon ito ay nagpapatuloy nang walang pagkaantala. Kung nangyari ito ang stepper motor ay dapat maghintay hanggang makumpleto ng counter ang cycle nito ng 10 na hindi katanggap-tanggap. Kinokontrol ito sa pamamagitan ng pagkonekta sa RESET sa Q4 kaya't kapag ang counter ay pumupunta sa limang bilang na ito ay nai-reset ang sarili nito at nagsisimula mula sa isa, nagsisimula ito sa pagkakasunud-sunod ng stepper.

Kaya't ito ay kung paano ang stepper na patuloy na tumatakbong ito at sa gayon nangyayari ang pag-ikot. Para sa isang dalawang yugto ang RESET pin ay dapat na konektado sa Q2 para sa counter upang i-reset ang sarili nito sa pangatlong pulso. Sa ganitong paraan maaaring ayusin ng isang tao ang circuit upang magmaneho ng sampung hakbang na motor na stepper.