Stepper motora vadītāja princips
Pakāpju motors, kas pazīstams arī kā pakāpju motors, ir ļoti raksturīgs motors, kas var realizēt pārvietojuma vadību, bet tam ir arī augstas precizitātes, augsta reakcijas ātruma un uzticamības īpašības, un to plaši izmanto rūpnieciskajā kontrolē, automobiļu kontrolē, medicīnas iekārtās, instrumentos, robotikā un dažādos citos elektroniskajos produktos. Kāds ir tā braukšanas princips?
1. Pakāpju motora darbības princips:
Pakāpju motora darbības princips ir realizēt rotāciju, kontrolējot elektroinstalācijas spoles strāvas maiņu, ja vien spoles strāva tiek kontrolēta ar nemainīgu frekvenci, motoru var panākt, lai tas realizētu rotāciju, lai realizētu precīzu pārvietojuma vadību.
2. Pakāpju motora vadītāja princips:
Pakāpju motora draivera princips ir pārveidot impulsa signālu pašreizējā signālā, kas nepieciešams pakāpju motoram, un pēc tam ievadīt strāvas signālu pakāpju motorā, pakāpju motors var realizēt rotāciju.
3. Pakāpju motora draivera shematiskā diagramma:
Pakāpju motora piedziņas shēma galvenokārt sastāv no barošanas avota, kontrollera, impulsu pārveidotāja, pakāpju motora un draivera, kur barošanas avots galvenokārt nodrošina līdzstrāvu, kontrolieris galvenokārt kontrolē impulsa signāla frekvenci, impulsu pārveidotājs galvenokārt pārvērš impulsa signālu strāvas signālā, pakāpju motors pabeidz griešanos caur strāvas signālu, un vadītājs visbeidzot ievada strāvas signālu pakāpju motorā.
Stepper motora vadītāja darbības princips
Pakāpju motoram ir plašs pielietojumu klāsts vadības sistēmā. Tas var pārveidot impulsa signālus leņķiskos pārvietojumos, un to var izmantot kā elektromagnētiskos bremžu riteņus, elektromagnētiskos diferenciāļus vai leņķiskās nobīdes ģeneratorus.
Dažreiz noņemts no dažām vecām pakāpju motora iekārtām (šis motors parasti nav bojāts), lai to izmantotu citiem mērķiem, parasti ir jāizstrādā savs draiveris. Šis raksts iepazīstina ar pakāpju motoru, kas noņemts no vecā japāņu printera, un draivera dizainu. Šis raksts vispirms iepazīstina ar pakāpju motora darbības principu un pēc tam iepazīstina ar tā draivera programmatūru un aparatūras dizainu.
1. pakāpju motora darbības princips
Pakāpju motors ir četru{0}}fāžu pakāpju motors, ko darbina vienpolārs līdzstrāvas barošanas avots. Kamēr pakāpju motora katras fāzes tinumi tiek darbināti atbilstoši atbilstošai laika secībai, pakāpju motoru var likt griezties soli pa solim. 1. attēlā ir shematiska šī četru-fāzu reaktīvā pakāpju motora darbības principa diagramma.
Sākumā ar slēdzi SB ieslēdz barošanu, SA, SC, SD tiek atvienots, B-fāzes magnētiskie stabi un rotors 0, 3 zobi izlīdzināti, tajā pašā laikā rotora 1, 4 zobi un C, D-fāzes tinumu magnētiskie stabi, lai radītu nepareizus zobus, 2, A 5 zobu magnētiskie stabi, lai radītu nepareizus zobus.
Kad slēdzis SC ieslēdz strāvas padevi un tiek atvienoti SB, SA un SD, rotors griežas magnētisko spēka līniju darbības dēļ starp C-fāzes tinuma magnētiskajām spēka līnijām un Nr. 1 un Nr. 4 zobiem, un Nē. 1 un Nr{4}} zobiem un magnētiskajiem. C-fāzes tinuma stabi ir izlīdzināti. Kamēr zobi 0, 3 un A, B fāzes tinumi rada novirzes, zobi 2, 5 un A, D fāzes tinumu magnētiskais pols
un tinuma A un D fāzes magnētiskie poli ir nepareizi izlīdzināti. Un tā tālāk, A, B, C, D četru{1}}fāžu tinumu barošanas avots, rotors griezīsies A, B, C, D virzienā.
Četru-fāzu pakāpju motorus var iedalīt vienā četru-sitienu, dubultā četru-sitienu un astoņu-sitienu darbības režīmos atbilstoši dažādai sprieguma padeves secībai. Viena-četru sitienu un dubulto-četru sitienu soļu leņķi ir vienādi, bet viena-četru sitienu griešanās griezes moments ir mazs. Astoņu-sitienu darbības režīma soļu leņķis ir uz pusi mazāks nekā viena-četru un dubultā{11}}sitiena darbības režīmā, tāpēc astoņu-sitienu darbības režīms var uzturēt augstu griezes momentu un uzlabot vadības precizitāti.
Viena četru-sitienu, dubultu četru-sitienu un astoņu-sitienu barošanas avota darbības režīms-laikam un viļņu formām ir parādīts attiecīgi 2.a, b, c attēlā:
2. Pamatojoties uz AT89C2051 pakāpju motora vadītāja sistēmas ķēdes principu
AT89C2051 vadības impulsi no P1 porta P1.4 ~ P1.7 izejas, ko 74LS14 invertē uz 9014, ko pastiprina fotoelektriskā slēdža 9014 vadība, fotoelektriskā izolācija, ar jaudas cauruli TIP122, impulsu signāli pakāpju motora fāzes spriegumam, pakāpju motora piedziņas tinuma pastiprinātājam. Izveidojiet pakāpju motoru ar dažādiem impulsa signāliem uz priekšu, atpakaļgaitā, paātrināt, palēnināt un apstāties un citām darbībām. L1 attēlā pakāpju motora fāzes tinumam. AT89C2051 izvēlētā frekvences 22MHz kristāla, augstāka kristāla atlases mērķis ir 2. veidā samazināt AT89C2051 ietekmi uz resursdatora impulsa signāla ciklu.
RL1 ~ RL4 tinuma iekšējai pretestībai, 50 Ω rezistors ir ārējais rezistors, tam ir nozīme strāvas ierobežošanā, bet arī elements, kas uzlabo cilpas laika konstanti.D1 ~ D4 nepārtrauktības diodei, lai motora tinums, ko rada reversais elektromotora spēks caur nepārtrauktības diodi (D1 ~ D22IP) un tādējādi aizsargātu cauruli no bojājumiem.
50 Ω ārējā pretestībā paralēli 200 μF kondensatoram var uzlabot strāvas impulsa fronti, kas tiek ievadīta pakāpju motora tinumā, uzlabojot pakāpju motora augstfrekvences veiktspēju. 200 Ω rezistors, kas savienots virknē ar nepārtrauktības diodi, var samazināt ķēdes izlādes laika konstanti, tādējādi strāvas impulsa beigu mala tinumā kļūst stāvāka un strāvas krituma laiks kļūst mazāks, un tam ir nozīme arī augstfrekvences veiktspējas uzlabošanā.
3. Programmatūras dizains
Vadītājam saskaņā ar dažādām dip slēdžu kombinācijām KX, KY ir trīs darba režīmi, no kuriem izvēlēties:
1. režīms ir pārtraukuma režīms:P3.5 (INT1) ir pakāpeniskā impulsa ieeja, un P3.7 ir uz priekšu un atpakaļ vērstā impulsa ieeja. Augšējais dators (dators vai mikrokontrolleris) un draiveris ir savienoti tikai ar 2 līnijām.
2. režīms ir seriālās komunikācijas režīms:saimniekdators (dators vai mikrokontrolleris) nosūta vadības komandu vadītājam, un vadītājs pabeidz vadības procesu saskaņā ar vadības komandu.
3. režīms ir DIP slēdža vadības režīms:pakāpju motoru tieši kontrolē dažādas K1 līdz K5 kombinācijas.
Kad strāva ir ieslēgta vai tiek nospiests atiestatīšanas taustiņš KR, AT89C2051 vispirms nosaka DIP slēdžu KX un KY statusu un pāriet dažādos darba režīmos atbilstoši dažādām KX un KY kombinācijām. Programmas plūsmas blokshēma un avota programma 1. režīmam ir norādītas zemāk.
Sagatavojot programmu, īpaša uzmanība jāpievērš soļu motora apstrādei komutācijas laikā. Lai veiktu soļu motoru komutācijā, var būt vienmērīga pāreja, lai neradītu nepareizu soli, katrā karodziņa solī ir jāiestata. Tostarp katrs 20H vienības bits ir pakāpju motora uz priekšu karoga bits; katrs 21H vienības bits ir apgrieztā karoga bits. Rotācijā uz priekšu ne tikai uz priekšu karoga bita vērtību, bet arī tajā pašā laikā uz karoga bita vērtības apvērsumu; otrādi. Tādā veidā, kad mainās pakāpju motora virziens, tā var būt pēdējā pozīcija kā apgrieztās kustības sākuma punkts, lai izvairītos no motora virziena maiņas, lai radītu nepareizu soli.