Motorul pas cu pas este un motor DC fără perii, care poate fi rotit în unghiuri mici, aceste unghiuri sunt numite trepte. În general, motorul pas cu pas utilizează 200 de pași pentru a completa rotația de 360 de grade, înseamnă că se rotește cu 1,8 grade pe pas. Motor pas cu pas utilizat în multe dispozitive care necesită o mișcare de rotație precisă, cum ar fi roboți, antene, hard disk-uri etc.
Motoarele pas cu pas sunt practic două tipuri: unipolare și bipolare. Motorul pas cu pas unipolar are, în general, cinci sau șase fire, în care patru fire sunt un capăt al celor patru bobine statorice, iar celălalt capăt al celor patru bobine este legat împreună, ceea ce reprezintă al cincilea fir, acesta se numește fir comun (punct comun). În general, există două fire comune, formate prin conectarea unui capăt al celor două-două bobine așa cum se arată în figura de mai jos. Motorul pas cu pas unipolar este foarte comun și popular datorită ușurinței sale de utilizare.
În motorul pas cu pas bipolar există doar patru fire care ies din două seturi de bobine, ceea ce înseamnă că nu există un fir comun.
Motorul pas cu pas este alcătuit dintr-un stator și un rotator. Stator reprezintă cele patru bobine de electromagnet care rămân staționare în jurul rotatorului, iar rotatorul reprezintă magnet permanent care se rotește. Ori de câte ori bobinele energizate prin aplicarea curentului, se creează câmpul electromagnetic, rezultând rotația rotatorului (magnet permanent). Bobinele ar trebui alimentate într-o anumită secvență pentru a face rotitorul să se rotească. Pe baza acestei „secvențe” putem împărți metoda de lucru a motorului pas cu pas Unipolar în trei moduri: modul de acționare Wave, modul de acționare cu pas complet și modul de acționare pe jumătate.
Modul de acționare a undelor: în acest mod, o bobină este alimentată la un moment dat, toate cele patru bobine sunt alimentate una după alta. Produce un cuplu mai mic în comparație cu modul de acționare cu pas complet, dar consumul de energie este mai mic. Următorul este tabelul pentru producerea acestui mod folosind microcontroler, înseamnă că trebuie să oferim Logic 1 bobinelor în mod secvențial.
|
Pași |
A |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Mod Full Drive: În acest sens, două bobine sunt alimentate în același timp, producând un cuplu ridicat. Consumul de energie este mai mare. Trebuie să acordăm Logic 1 la două bobine în același timp, apoi la următoarele două bobine și așa mai departe.
|
Pași |
A |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Modul Half Drive: În acest mod, una și două bobine sunt alimentate alternativ, înseamnă mai întâi o bobină este alimentată, apoi două bobine sunt alimentate, apoi din nou o bobină este alimentată, apoi din nou două și așa mai departe. Aceasta este o combinație între modul de acționare completă și undă și este utilizată pentru a crește rotația unghiulară a motorului.
|
Pași |
A |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Interfațarea motorului pas cu pas cu microcontrolerul 8051
Interfața cu 8051 este foarte ușoară, trebuie doar să acordăm 0 și 1 celor patru fire ale motorului pas cu pas în conformitate cu tabelele de mai sus, în funcție de modul în care dorim să rulăm motorul pas cu pas. Și odihniți-vă două fire ar trebui conectate la o sursă de alimentare adecvată de 12V (în funcție de motorul pas cu pas). Aici am folosit motorul pas cu pas unipolar. Am conectat patru capete ale bobinelor la primii patru pini ai portului 2 din 8051 prin ULN2003A.
8051 nu furnizează suficient curent pentru a acționa bobinele, așa că trebuie să folosim un driver IC curent care este ULN2003A. ULN2003A este gama de șapte perechi de tranzistori NPN Darlington. Perechea Darlington este construită prin conectarea a două tranzistoare bipolare pentru a obține o amplificare mare a curentului. În ULN2003A, 7 pini sunt pini de intrare și 7 pini sunt pini de ieșire, doi pini sunt pentru Vcc (sursă de alimentare) și masă. Aici folosim patru pini de intrare și patru de ieșire. De asemenea, putem utiliza L293D IC în locul ULN2003A pentru amplificarea curentului.
Trebuie să aflați cu grijă patru fire de bobină și două fire comune, altfel motorul nu se va roti. Puteți afla măsurând rezistența folosind multimetrul, multimetrul nu va afișa nicio citire între firele din două faze. Sârma comună și celelalte două sârme din aceeași fază ar trebui să prezinte aceeași rezistență, iar cele două puncte finale ale celor două bobine din aceeași fază vor arăta rezistența de două ori în comparație cu rezistența dintre punctul comun și un punct final.
Depanare
Dacă motorul dvs. nu se rotește SAU nu vibrează, dar nu se rotește, atunci trebuie să verificați următoarea listă de verificare:
- Mai întâi verificați conexiunile și codul circuitului.
- Dacă circuitul și codul sunt în regulă, verificați dacă motorul pas cu pas are o tensiune de alimentare adecvată (în general 12v), altfel doar vibrează, dar nu se rotește.
- Dacă alimentarea este bună, verificați cele patru puncte finale ale bobinei care sunt conectate la ULN2003A. Mai întâi găsiți cele două puncte finale comune și conectați-le la 12v, apoi conectați restul de patru fire la ULN2003A și încercați fiecare combinație posibilă până când motorul pornește. Dacă nu le-ați conecta în ordinea corectă, atunci motorul vibrează doar în loc să se rotească.
Iată codul pentru modul de pas Wave și modul pas complet de undă, puteți calcula cu ușurință valoarea pentru PORT P2 pentru modul de jumătate de undă.