Управљање корачним мотором помоћу АВР (Атмега) микроконтролера

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Електрична машина која претвара електричну енергију у механичку енергију назива се електрични мотор. Први и најважнији електромотор је једноставан електростатички уређај који је створио шкотски монах Андрев Гордон 1740-их. Али 1821. године Мицхаел Фарадаи је демонстрирао претварање електричне енергије у механичку.

Електромотори су првенствено класификовани у две категорије: мотори наизменичне струје и Једносмерни мотори . Опет, свака категорија је подељена на много врста. Многа оптерећења попут мешалице, брусилице, вентилатора итд., Најчешће коришћени кућни уређаји у којима можемо пронаћи различите типове мотора и њима се може управљати на различитим брзинама уз контролу брзине мотора. У овом чланку ћемо разговарати о једном од главних типова једносмерних мотора, наиме Корачни мотор и његово управљање помоћу микроконтролера.




Степпер Мотор

Синхрони и једносмерни мотор без четкица који претвара електричне импулсе у механичке покрете и тако се окреће постепено са одређеним углом између сваког корака ради извршавања пуне ротације назива се корачни мотор. Угао између корака ротације корачног мотора назива се корачним углом мотора.

Степпер Мотор

Степпер Мотор



Корачни мотори су класификовани у две врсте према намотају: униполарни корачни мотори и биполарни корачни мотори. Униполарни корачни мотор се често користи у многим апликацијама због своје једноставности управљања у поређењу са биполарним корачним мотором. Али постоје различите врсте корачних мотора, као што су корачни мотор са трајним магнетима, корачни мотор са променљивом релукцијом и хибридни корачни мотор.

Управљање корачним мотором

Корачним мотором се може управљати различитим техникама, али овде разговарамо о управљању корачним мотором помоћу Атмега микроконтролер . 89Ц51 је микроконтролер Породица микроконтролера 8051 .

Блок дијаграм управљања корачним мотором

Блок дијаграм управљања корачним мотором

Блок дијаграм управљања корачним мотором помоћу микроконтролера 8051 приказан је на слици са напајање , микроконтролер, корачни мотор и контролни прекидачки блокови.


2 методе за пројектовање управљачког круга корачног мотора

Контролер корачног мотора је дизајниран користећи 8051 микроконтролере и склопни круг за контролу брзине корачног мотора. Коло управљачког прекидача може се конструисати помоћу транзисторски прекидачи или коришћењем ИЦ управљача корачног мотора као што је УЛН2003 уместо транзистора.

1. Управљачки круг помоћу ИЦ степенастог мотора

Униполарни корачни мотор се може ротирати укључивањем завојница статора у низу. Редослед ових напонских сигнала примењених на завојницама мотора или кабловима довољан је за погон мотора, па стога није потребан управљачки круг за контролу смера струје у завојницама статора.

Управљање корачним мотором помоћу ИЦ

Управљање корачним мотором помоћу ИЦ

Двофазни корачни мотор састоји се од четири крајње жице повезане са калемима и две заједничке жице повезане са два крајња кабла у две фазе. Заједничке тачке и крајње тачке две фазе повезане су са земљом, односно Вцц и пиновима микроконтролера. За ротирање мотора, крајње тачке две фазе треба да буду под напоном. Првенствено се напон примењује на прву крајњу тачку фазе1, а даљи напон примењује се на прву крајњу тачку фазе2, и тако даље.

Корачним мотором се може управљати у различитим режимима, као што су Ваве Дриве Степпинг Моде, Фулл Дриве Степпинг Моде и Халф Дриве Степпинг Моде.

Ваве Дриве Степпинг Моде

Понављањем горњег низа, мотор се може ротирати у режиму корака са таласом или у смеру кретања казаљке на сату или у смеру супротном од кретања казаљке на сату на основу избора крајњих тачака. Табела испод приказује секвенцу фазе сигнала за режим корачног корака таласа.

Ваве Дриве Степпинг Моде

Ваве Дриве Степпинг Моде

Режим корака са пуним погоном

Енергизирањем две крајње тачке различитих фаза истовремено се постиже пун корачни режим. Табела приказује редослед фаза сигнала за режим корачног корака са пуним погоном.

Режим корака са пуним погоном

Режим корака са пуним погоном

Режим корака на пола вожње

Комбинацијом корака таласа и режима корака са пуним погоном постиже се режим корака са пола погона. Дакле, у овом режиму угао корака је подељен на пола. Табела приказује секвенцу фазе сигнала у режиму корака на пола погона.

Режим корака на пола вожње

Режим корака на пола вожње

Генерално, угао корака зависи од резолуције корачног мотора. Величина корака и смер ротације су директно пропорционални броју и редоследу улазне секвенце. Брзина ротације осовине зависи од фреквенције улазног низа. Обртни моменат и број магнета који су истовремено магнетизовани пропорционални су.

Корачном мотору је потребна струја од 60мА, али максимална јачина струје Атмега микроконтролера АТ89Ц51 је 50мА. Дакле, контролер корачног мотора Икористио се за повезивање корачног мотора са микроконтролером за пренос сигнала.

2. Управљачки круг прекидача помоћу транзистора

Напајање струјног кола може се дати спуштањем напона са 230 В на 7,5 В помоћу силазног трансформатора, а затим исправљање мостним исправљачем са диодама . Овај исправљени излаз се доводи на кондензатор филтра, а затим пролази кроз регулатор напона. Излаз регулиран на 5 В добија се из регулатора напона. Пин за ресетовање9 повезан је између кондензатора и отпорника.

Управљачки круг корачног мотора помоћу транзистора

Управљачки круг корачног мотора помоћу транзистора

Корачно, корачни мотор се састоји од четири завојнице као што је приказано на слици. Дакле, за погон мотора потребна су четири кола возача мотора. Уместо да се за покретање мотора користи ИЦ-контролер корачног мотора, четири транзистора су повезана као покретачки кругови на 21, 22, 23 и 24 пина микроконтролера.

Ако транзистори почну да проводе, тада ће се око завојнице створити магнетно поље које узрокује ротацију мотора. Брзина корачног мотора је директно пропорционална улазној фреквенцији импулса. Кристални осцилатор повезан је на пинове 18 и 19 како би се обезбедила тактна фреквенција микроконтролера од око 11,019МХз.

Време извршавања било које инструкције може се израчунати користећи доњу формулу

Време = ((Ц * 12)) / ф

Где је Ц = број циклуса

И Ф = фреквенција кристала

У наставку је описан један од апликационих кругова који користи корачни мотор за ротирање соларне плоче.

Управљање корачним мотором помоћу програмираног микроконтролера 8051

Пројекат Сун Трацкинг Солар Панел је намењен стварању максималне количине енергије аутоматским подешавањем соларне плоче. У овом пројекту, корачни мотор који контролише програмирани микроконтролер породице 8051 повезан је са соларним панелом како би лице соларних панела било увек окомито на сунце.

Управљање корачним мотором помоћу микроконтролера компаније Едгефккитс.цом

Управљање корачним мотором помоћу микроконтролера компаније Едгефккитс.цом

Тхе програмирани микроконтролер генерише степенасте електричне импулсе у корачним моторима за ротирање соларне плоче. ИЦ управљачки програм користи се за погон корачног мотора јер контролер није у могућности да обезбеди захтеве за снагом мотора.

Оставите своје предлоге, повратне информације и упите објављивањем коментара у одељку за коментаре испод. Потрудићемо се да вам технички помогнемо у вези са овим чланком и развијање електричних и електронских пројеката помоћу корачног мотора.