Sterownik bipolarnego silnika krokowego

Podstawowe parametry sterownika to:

• napięcie zasilania 5...24 VDC,
• prąd obciążenia do 0,6 A/kanał (cewkę),
• sterowanie silnikiem krokowym bipolarnym (4 przewody),
• potencjometr do regulacji prędkości obrotowej.

Schemat układu umieszczono na rysunku 1. Możemy na nim wyróżnić trzy bloki: zasilania ze stabilizatorem US1, sterujący z układem ATtiny26 i stopień wykonawczy z L293D. Potencjometr R1 służy regulacji prędkości obrotowej silnika w zakresie ok. 15...390 kroków/sekundę, a dioda LED1 sygnalizuje stan pracy układu. Złącza Direct i Start/Stop służą odpowiednio, do sterowania wyborem kierunku obrotów i hamowania silnika. Dodatkowo, po stronie lutowania zostało umieszczono pocynowane pola do ewentualnego programowania mikrokontrolera.

Rysunek 1. Schemat ideowy sterownika silnika

Na rysunku 2 pokazany jest sposób połączenia układu z silnikiem. Sposób sterowania silnikiem krokowym bipolarnym nie będzie omawiany. Dodatkowe funkcje sterownika ustawiamy zworkami z cyny lub rezystorami o niewielkiej wartości montowanymi w miejscach elementów R5 i R6.

Rysunek 2. Sposób podłączenia sterownika silnika krokowego

Konfiguracji należy dokonywać przy wyłączonym układzie:

• R5: wybór trybu pracy silnika. Brak zwory – praca krokowa, zwora – praca półkrokowa. Praca krokowa to najprostszy sposób sterowania silnika krokowego. Praca półkrokowa, to dodanie w sekwencji sterującej, stanów pośrednich. W praktyce powoduje bardziej płynną pracę silnika, ale zwiększa pobór prądu.
• R6: wybór sposobu zatrzymania. Brak zwory – zatrzymanie statyczne, zwora – dynamiczne. Po podaniu stanu niskiego na wejście Start/Stop, przy ustawieniu „dynamiczne”, na wyjściu sterownika utrzymuje się kombinacja sygnałów zasilających z momentu podania sygnału zatrzymania, czyli załączone są odpowiednie napięcia zasilające cewek silnika. W praktyce powoduje to jego zablokowanie w określonym położeniu, ale przez uzwojenia silnika przepływa prąd, co jest powodem ich nagrzewania się. Zatrzymanie statyczne powoduje odłączenie zasilania silnika w stanie zatrzymania. Tym samym jego oś obraca się swobodnie, a układ pobiera tylko niewielki prąd spoczynkowy.

Na rysunku 3 pokazano schemat montażowy sterownika.

Rysunek 3. Schemat montażowy sterownika silnika krokowego

Montaż jest prosty i nie powinien nastręczać żadnych problemów. Po zmontowaniu z zastosowaniem zaprogramowanego mikrokontrolera, układ jest gotowy do pracy natychmiast po włączeniu zasilania.

KS