» » Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1
Информация к новости
  • Просмотров: 165805
  • Автор: Sergey_r
  • Дата: 10 февраля 2010
10 февраля 2010

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1

Категория: Домашнее ЧПУ (CNC)

Контроллер биполярного шагового двигателя на основе микроконтроллера PIC18F2320. Контроллер поддерживает управляющие сигналы STEP, DIR и ENABLE. В контроллере реализован микрошаговый режим и режим удержания с понижением тока фаз. Данный модуль является улучшенной версией микрошагового контроллера биполярного двигателя версии 5.0, в частности, при самостоятельной сборке, более "безопасен" в настройке.

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1
 

 

Особенности контроллера 5.1:

1. Аппаратная ШИМ регулировка ограничения тока фаз

2. Режим удержания с понижением тока фаз при отсутствии сигнала STEP более 2-х секунд

3. Большой диапазон напряжения и тока фаз

4. Использование универсальных управляющих сигналов STEP, DIR, ENABLE

5. Работа в режимах «полный шаг», «полушаг» и «микрошаг»

6. Частота сигнала STEP до 100 khz.

 

 

 

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1

 

 

Регулировка тока фаз осуществляется с помощью резисторов R35 и R49. При указанных номиналах на схеме возможно установить максимальный ток до 6,5 ампер.

 

Перемычками J1-J3 на плате переключаются режимы работы «шаг», «полушаг» и «микрошаг»:

 

Режимы работы          J1            J2             J3

1                                     off            off            off

1/2                                  on            off            off

1/4                                  off           on             off

Только в коммерческой версии прошивки:

1/5                                 on             on            off

1/8                                 off             off           on

1/10                               on             off            on

1/16                               off             on            on

1/32                               on             on             on

 

Режим удержания с понижением тока фаз будет работать при установленной перемычке J4. Ток удержания зависит от номиналов R16 и R22, с уменьшением их номиналов уменьшится и ток удержания. Любое изменение в конфигурации перемычек, требует перезапуск контроллера.

 

 

 

Печатная плата контроллера разведена в двухстороннем варианте под «ЛУТ».

Печатная плата контроллера
 

 При наведении курсора на элемент - отображается его номинал, поэтому нумерация элементов не приведена, в архиве для скачки присутствует "карта" расположения элементов для удобства самостоятельного изготовления контроллера. Силовые транзисторы T1 – T8 монтируются на плату с нижней стороны печатной платы (пластиком к плате) для удобства крепления радиатора как на фото ниже.

Обратная сторона ПП контроллера
 

Изоляция транзисторов через теплопроводящие прокладки от радиатора ОБЯЗАТЕЛЬНА!!!

 

Настройка сводится в основном к расчету резисторов R35 и R49 от которых зависит ток ШД. R35 = R49 = (39000 *  3,175) / (( R * I ) – 1 ), где R = R25 и R48, I = требуемый ток фазы. Желательно проконтролировать величину выставленного тока на резисторах R25 и R48 осциллографом, т.к. на практике он получается немного завышен от расчетного, причем чем выше напряжение питания силовой части, тем больше отклонение. Объясняется данный эффект задержками в аналоговых частях схемы и конструктива самого шагового двигателя. Частота ШИМ зависит от индуктивности обмоток двигателя и номиналов R2, C4 и R4, C5 которые определяют время Toff. Toff = - Ln ( 0,5 ) * R * C, где R = R2 = R4 и C = C4 = C5. При данных номиналах Toff = 12,7 мкСек. Рекомендуемые модели ШД для данного драйвера: FL42, FL57, FL86. Так же возможно использование и старых двигателей типа ДШИ.
 
 
Данный контроллер можно приобрести в различных вариантах комплектации, подробности и цены в соответствующей теме.
 
Схема контроллера в формате sPlan 6.0, разводка печатной платы под ЛУТ в формате Sprint-Layout 5.0 и файл бесплатной версии прошивки в формате *.hex вы можете скачать ниже:
Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера
 
Полная версия прошивки (бывшая коммерческая) -  Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера 

Так как производства больше не будет  - пользуйтесь бесплатно  fellow  


Метки к статье: контроллер биполярного шагового, ЧПУ, CNC, PIC18F2320, microstep

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
<
MaksimB

1 декабря 2016 09:25

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 25.11.2014
  • Статус: Пользователь Онлайн
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 25

Цитата: Nikolajf1112
Я покупал на Али но в дип корпусе , там были все мертвые

Никогда не доверял им и ещё раз тому подтверждение. Где-то в постах писали, что в smd варианте IR-ки всегда нормальные. Предложение - заказывать smd и использовать переходные панельки под DIP корпуса (они не дорогие, а можно и изготовить самостоятельно). Но при заказе smd знайте альтернативной цоколёвки среди них пока не встречалось, но среди них тоже попадаются бракованные. У меня из 12 шт в 2-ух оказались нерабочими по одному плечу. Поэтому рекомендую приобретать комплектующие с запасом.

P.S. А вообще с этими левыми китайскими умельцами нужно что-то делать. Одно дело когда ты что-то макетируешь себе на досуге, а другое дело, когда нужно быстро реализовать ответственный проект. Закзачики таких косяков не понимают.

<
Vanchick

12 декабря 2016 03:11

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 2.07.2016
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 8

Такой вопрос.На какой ток максимально  удавалось настроить етот драйвер ?

<
MaksimB

12 декабря 2016 15:00

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 25.11.2014
  • Статус: Пользователь Онлайн
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 25

Согласно номиналов схемы автора предельный ток драйвера не более 4.5 А (на практике 4.2 А). Если необходимо получить больший ток, то необходимо менять R25, R48 на большую мощность. 

<
TyPuCT

20 января 2017 09:44

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 7.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3

Доброго дня ! :)

Собрал данный драйвер, с единственным отличием - поставил LM358 вместо LM2904, в остальном 1:1. Транзисторы IRF530N.

двигатель 4.2А, напряжение 48 вольт. 

Интерфейсная плата v2.2 с этого сайта. 

Подстроечные резисторы расчитыал по формуле MaksimB.

Сначала силовую часть подключал через отдельный БП. При попытке управления через мач слышно звук раскручивающегося мотора ( вал не двигается ) т.е вроде как уходит в срыв, пробовал различые настройки в маче, разный микрошаг - двигатель не вращается.

Далее подключал к лабораторному БП ( на 36 вольт ) - таже самая картина, только звук и никакого вращения. Потребление на уровне десятков милиампер. Смотрел осцилографом, резонатор живой, видно что управление с мк идет полным ходом, IN, SD - все есть.

Потом ткнулся щупом ( без земли ) на ножку кварца, и драйвер стал подавать призаки жизни. Загорелся светодиод err, Двигатель начал вращаться рывками при любых настройках в маче. 

С вшешним источником такой эксперимент не получился, касание щупом никакого эффекта не дает.

Монтаж проверял, номаналы сверял. 

Уважаемое сообщество, в какую сторону копать, где искать проблему ? 

 



Смотрю в книгу - вижу фигу, называется. Заострил внимание на DIR и STEP и совсем забыл проверить ENABLE  recourse. А он сам по себе в настройках не включится  fellow 

<
MaksimB

21 января 2017 10:59

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 25.11.2014
  • Статус: Пользователь Онлайн
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 25

Цитата: TyPuCT

Смотрю в книгу - вижу фигу, называется. Заострил внимание на DIR и STEP и совсем забыл проверить ENABLE  recourse. А он сам по себе в настройках не включится  fellow 

 

Ну и....

Что с Enable? У меня полгода не хотел запускаться драйвер. В общей сложность перепрошито и перепаяно порядка 40 МК!! В моём случае всё оказалось до безобразия просто. А именно нужно всего лишь правильно настроить сигнал Enable (за что огромное спасибо MadMan). Так что отчаиваться не нужно. Прочтите всю ветку там вроде есть все ответы. Если не получится, тогда, как говорится, всем миром попробуем. Успехов.

<
TyPuCT

22 января 2017 19:01

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 7.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3

Цитата: MaksimB
Цитата: TyPuCT

Смотрю в книгу - вижу фигу, называется. Заострил внимание на DIR и STEP и совсем забыл проверить ENABLE  recourse. А он сам по себе в настройках не включится  fellow 

 
Ну и....
Что с Enable? У меня полгода не хотел запускаться драйвер. В общей сложность перепрошито и перепаяно порядка 40 МК!! В моём случае всё оказалось до безобразия просто. А именно нужно всего лишь правильно настроить сигнал Enable (за что огромное спасибо MadMan). Так что отчаиваться не нужно. Прочтите всю ветку там вроде есть все ответы. Если не получится, тогда, как говорится, всем миром попробуем. Успехов.

Спасибо ! 

Все дело было именно в НЕ включенном  сигнале Enable.При прочтении ветки я упустил этот нюанс из виду !  После того как включил -  мотор стал вращаться.  Видео https://www.youtube.com/watch?v=fhdkjxo5loc

 

Сейчас другая загвоздка появилась. Установил ШД на станок, драйвер использовал тот-же ( настроен на 1\32) для чистоты эксперимента в маче аналогичные настройки, что и на видео выше 6200/200/200

Результат на видео https://www.youtube.com/watch?v=h2_SaBeNfzA

Попробовал на 2х ПК ( на первом видео другой ПК, стоит в другом месте ) результат одинаковый, загорается светодиод err, и прерывистое вращение двигателя. Пробовал менять настройки в маче, микрошаг другой  - не помогло.

Пока не знаю на что грешить. 



Светодио  err насколько я понимаю сигнализирует о пропуске шагов ?

<
MaksimB

23 января 2017 09:28

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 25.11.2014
  • Статус: Пользователь Онлайн
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 25

Цитата: TyPuCT
 После того как включил -  мотор стал вращаться.

И, скажу вам, неплохо вращается.

По поводу второго вопроса сказать сразу что-то определённое трудно. Во-первых, что значит ваша настройка 6200/200/200. Смущает число 6200. Если это скорость, то это очень много попробуйте уменьшить до 600-1000. Во-вторых: микрошаг обычно ставят 1\4, 1\5, 1\8. Меньше дробить нет смысла (так получается на практике у многих людей).

В-третьих, вполне возможно, что будет нужен дампер.

<
TyPuCT

25 января 2017 06:49

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 7.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3

Проблема решилась.

Тест на 3м компьютере ( на котором изначално все работало ) показал те-же результаты, двигатель вращался рывками. 

Не долго думая поменял силовую часть полностью, на этот раз все купил в местном магазине и о чудо, все пришло в рабочее состояние, двигатель закрутился. Драйвер кстати начал "петь", хотя при первом успешном включении на старых компонентах была тишина.

https://www.youtube.com/watch?v=8ApPBYRmL2c

 

MaksimB - спасибо информацию ! 

По дамперу пока изучаю информацию, товарищ gigs давал ссылку на 8й странице обсуждения.

<
Nikolajf1112

13 марта 2017 03:24

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 31.07.2016
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 10

Посаветуйте 

Настройку тока двигателя можно делать измеряется сопротивление подстроечьника в плате ?

И как по осцылографу проконтролировать ?

Спасибо 

 

Назад Вперед
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.