Upravljanje koračnim motorom pomoću AVR (Atmega) mikrokontrolera

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Električni stroj koji pretvara električnu energiju u mehaničku energiju naziva se elektromotor. Prvi i najvažniji elektromotor je jednostavan elektrostatički uređaj koji je stvorio škotski redovnik Andrew Gordon 1740-ih. No, 1821. Michael Faraday pokazao je pretvorbu električne energije u mehaničku.

Elektromotori su primarno klasificirani u dvije kategorije: izmjenični motori i Istosmjerni motori . Opet, svaka je kategorija podijeljena na mnogo vrsta. Mnogo opterećenja poput miješalice, brusilice, ventilatora itd., Najčešće korištenih kućanskih aparata u kojima možemo pronaći različite tipove motora, a njima se može upravljati različitim brzinama uz kontrolu brzine motora. U ovom ćemo članku razgovarati o jednom od glavnih tipova istosmjernih motora, naime Koračni motor i njegovo upravljanje pomoću mikrokontrolera.




Koračni motor

Sinkroni i istosmjerni motor bez četkica koji pretvara električne impulse u mehaničke pokrete i tako se, postepeno, okreće s određenim kutom između svakog koraka za postizanje potpune rotacije naziva se koračni motor. Kut između koraka rotacije koračnog motora naziva se koračnim kutom motora.

Koračni motor

Koračni motor



Koračni motori su klasificirani u dvije vrste prema namotaju: unipolarni koračni motori i bipolarni koračni motori. Unipolarni koračni motor često se koristi u mnogim primjenama zbog svoje jednostavnosti upravljanja u usporedbi s bipolarnim koračnim motorom. Ali postoje različite vrste koračnih motora, kao što su koračni motor s trajnim magnetom, koračni motor s promjenjivom relukcijom i hibridni koračni motor.

Upravljanje koračnim motorom

Koračnim motorom se može upravljati različitim tehnikama, ali ovdje raspravljamo o upravljanju koračnim motorom pomoću Atmega mikrokontroler . 89C51 je mikrokontroler tvrtke Obitelj mikrokontrolera 8051 .

Blok dijagram upravljanja koračnim motorom

Blok dijagram upravljanja koračnim motorom

Blok dijagram upravljanja koračnim motorom pomoću mikrokontrolera 8051 prikazan je na slici sa napajanje , mikrokontrolera, koračnog motora i blokova upravljačkih sklopki.


2 metode za projektiranje upravljačkog kruga koračnog motora

Konstruktor koračnog motora je dizajniran pomoću 8051 mikrokontrolera i sklopni krug za kontrolu brzine koračnog motora. Krug upravljačke sklopke može se konstruirati pomoću tranzistorski prekidači ili upotrebom IC-upravljača koračnog motora kao što je ULN2003 umjesto tranzistora.

1. Upravljački krug pomoću IC upravljača koračnog motora

Unipolarni koračni motor može se okretati uključivanjem zavojnica statora u nizu. Slijed ovih naponskih signala primijenjenih na zavojnicama ili vodovima motora dovoljan je za pogon motora, pa stoga nije potreban pogonski krug za kontrolu smjera struje u zavojnicama statora.

Upravljanje koračnim motorom pomoću IC

Upravljanje koračnim motorom pomoću IC

Dvofazni koračni motor sastoji se od četiri krajnje žice spojene na zavojnice i dvije zajedničke žice spojene na dva krajnja vodiča u dvije faze. Zajedničke točke i krajnje točke dviju faza povezane su na masu, odnosno na Vcc i na igle mikrokontrolera. Za okretanje motora, krajnje točke dviju faza trebaju biti pod naponom. Prvenstveno se napon nanosi na prvu krajnju točku faze1, a daljnji napon na prvu krajnju točku faze2, i tako dalje.

Koračastim motorom može se upravljati u različitim načinima rada, poput koračnog načina rada s valovitim pogonom, koračnog načina s punim pogonom i koračnog načina rada s pola pogona.

Wave Drive Stepping Mode

Ponavljanjem gornjeg slijeda, motor se može okretati u načinu rada s korakom vala ili u smjeru kazaljke na satu ili u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na temelju odabira krajnjih točaka. Tablica u nastavku prikazuje slijed faze signala za način koračnog koraka vala.

Wave Drive Stepping Mode

Wave Drive Stepping Mode

Koračni način punog pogona

Istovremenim energiziranjem dviju krajnjih točaka različitih faza postiže se koračni način rada s punim pogonom. Tablica prikazuje slijed faze signala za način koraka s punim pogonom.

Koračni način punog pogona

Koračni način punog pogona

Način rada s pola koraka

Kombinacijom koraka vala i koraka s punim pogonom postiže se način napola s korakom. Dakle, u ovom načinu rada kut koraka podijeljen je na pola. Tablica prikazuje slijed faze signala u načinu rada s pola koraka.

Način rada s pola koraka

Način rada s pola koraka

Općenito, kut koraka ovisi o razlučivosti koračnog motora. Veličina koraka i smjer rotacije izravno su proporcionalni broju i redoslijedu ulaznog niza. Brzina vrtnje osovine ovisi o frekvenciji ulaznog niza. Zakretni moment i broj magneta koji su istovremeno magnetizirani proporcionalni su.

Koračni motor zahtijeva struju od 60 mA, ali maksimalna vrijednost struje Atmega mikrokontrolera AT89C51 iznosi 50 mA. Dakle, kontroler koračnog motora Ikoristio se za povezivanje koračnog motora s mikrokontrolerom za prijenos signala.

2. Upravljački krug prekidača pomoću tranzistora

Napajanje kruga može se dati spuštanjem napona sa 230 V na 7,5 V pomoću silaznog transformatora, a zatim ispravljanje mostnim ispravljačem s diodama . Ovaj ispravljeni izlaz dovodi se na kondenzator filtra, a zatim prolazi kroz regulator napona. Izlaz reguliran na 5 V dobiva se iz regulatora napona. Pin za resetiranje9 povezan je između kondenzatora i otpornika.

Upravljački krug koračnog motora pomoću tranzistora

Upravljački krug koračnog motora pomoću tranzistora

Koračni motor se općenito sastoji od četiri zavojnice kao što je prikazano na slici. Dakle, za pogon motora potrebna su četiri kruga vozača motora. Umjesto da se za pogon motora koristi IC kontroler koračnog motora, četiri tranzistora su spojena kao pogonski krugovi na 21, 22, 23 i 24 pina mikrokontrolera.

Ako tranzistori počnu voditi, tada će se oko zavojnice stvoriti magnetsko polje koje uzrokuje rotaciju motora. Brzina koračnog motora je izravno proporcionalna ulaznoj frekvenciji impulsa. Kristalni oscilator povezan je na pinove 18 i 19 kako bi se osigurala taktna frekvencija mikrokontrolera od oko 11,019MHz.

Vrijeme izvršavanja bilo koje instrukcije može se izračunati pomoću donje formule

Vrijeme = ((C * 12)) / f

Gdje je C = broj ciklusa

A F = frekvencija kristala

U nastavku je opisan jedan od aplikacijskih krugova koji koristi koračni motor za rotiranje solarne ploče.

Upravljanje koračnim motorom pomoću programiranog mikrokontrolera 8051

Projekt solarne ploče Sun Tracking namijenjen je stvaranju maksimalne količine energije automatskim podešavanjem solarne ploče. U ovom projektu koračni motor kojim upravlja programirani mikrokontroler obitelji 8051 povezan je sa solarnom pločom kako bi lice solarnih panela bilo uvijek okomito na sunce.

Upravljanje koračnim motorom pomoću mikrokontrolera tvrtke Edgefxkits.com

Upravljanje koračnim motorom pomoću mikrokontrolera tvrtke Edgefxkits.com

The programirani mikrokontroler generira koračne električne impulse u koračnim motorima za rotaciju solarne ploče. IC upravljačkog programa koristi se za pogon koračnog motora jer regulator nije u mogućnosti pružiti zahtjeve za snagom motora.

Ostavite svoje prijedloge, povratne informacije i upite objavljivanjem komentara u odjeljku za komentare u nastavku. Dat ćemo sve od sebe da vam tehnički pomognemo u vezi s ovim člankom i razvijanje električnih i elektroničkih projekata pomoću koračnog motora.