» » Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0
Информация к новости
  • Просмотров: 75323
  • Автор: Sergey_r
  • Дата: 2 декабря 2008
Изменил: administrator
Причина: Смотрим доработанный вариант V4.1 (прошивка тоже существенно переработана).
  • 80
2 декабря 2008

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

Категория: Домашнее ЧПУ (CNC)

Контроллер униполярного 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.

 

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

Особенности контроллера униполярного двигателя PIC BINAR CNC 4.0:

  • Аппаратная ШИМ регулировка ограничения тока фаз
  • Режим удержания при отсутствии сигнала STEP более 2-х секунд (при указанных номиналах ~ 30% от номинала)
  • Больший диапазон напряжения и тока фаз (зависит от силовой части контроллера)
  • Использование универсальных управляющих сигналов STEP, DIR, ENABLE.
  • Работа в режимах «полный шаг», «полушаг» и «микрошаг» (FULL STEP/ HALF STEP/MICRO STEP)
  • Рекомендуемое максимальное рабочее напряжение силовой части до 90В

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

Регулировка тока фаз осуществляется с помощью подстроечных резисторов R2 и R4.

Перемычками Jmp1-Jmp3 на плате переключаются режимы работы «шаг», «полушаг» и «микрошаг», при изменении режимов работы необходим перезапуск контроллера.

 

Режимы работы            Jmp1        Jmp2        Jmp3

1                                  on            on            on

1/2                               off            on            on

1/4                               on            off            on

 

Контроллер тестировался с униполярным шаговым двигателем PL57H76-3.0-6 (1 Ом, 3 А),  нагрев двигателя был в пределах рабочего режима, нагрев контроллера минимальный (подаваемое напряжение 24 В, ток 1.2 А), но радиатор для силовой части крайне рекомендуется (габариты зависят от мощности двигателя, в нашем случае он раза в три больше требуемого, просто такой был под рукой...). Тестировался контроллер от генератора импульсов и под управлением программы K-cam. Максимальная частота следования сигнала STEP в режиме шаг и полушаг - 100 кГц, в режиме микрошаг - 50 кГц. Мы при тестах получили максимальную скорость 1250 оборотов в минуту при 1/4 шага.

 

При  разработке схемы был проверен режим работы полевых транзисторов с использованием драйверов (1.2 А) на «раскачку» затворов, температурный режим практически не изменился (разница около 10 градусов), пришли к выводу что основной нагрев приходится на защитные диоды полевых транзисторов, исходя из этого управление оставили напрямую с логики. На осциллографе (С1-117) фронт нарастания и спада выглядел очень достойно.

 

Печатная плата контроллера разведена в двухстороннем варианте под «ЛУТ». Силовые транзисторы T1 - T4 и стабилизатор VR1 монтируются на плату с нижней стороны печатной платы (пластиком к плате) для удобства крепления радиатора (как на фото). Изоляция транзисторов и стабилизатора через теплопроводящие прокладки от радиатора ОБЯЗАТЕЛЬНА!!! Транзисторы не менее чем с двойным запасом по подаваемому напряжению на силовую часть.

 

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

НАСТРОЙКА

  1. Установить подстроечные резисторы R2 и R4 в одинаковое положение, рассчитав нужное сопротивление исходя из требуемого тока фазы: Rп = 56000 / ( 3,57 / ( 0,27 * I ) – 1 )). Формула под конкретные номиналы указанные в схеме!!!
  2. При наличии осциллографа проконтролировать формы сигналов как приведено ниже на 1/4 шага при частоте STEP 2 Кгц (значение частоты не критично, просто наши осциллограммы при вышеуказанных параметрах):

 

Опорное напряжение для микрошага, контролируется на С1 и С2

Опорное напряжение для микрошага, контролируется на С1 и С2

 

Форма напряжение на выходе LM358 промодулированое ШИМом

Форма напряжение на выходе LM358 промодулированое ШИМом

 

 

Видео-ролик разгона шагового двигателя PL57H76-3.0-6 в режиме 1/4 шага, напряжение питания силовой части 24 вольта, ток 0,8 ампер на фазу. Генерация импульсов STEP подавалась с тестового макета автономного контроллера управления станком ЧПУ. Максимальные полученные обороты составили около 1000 об/мин., с учетом некондиционного двигателя (отсутствие осевой центоровки) и скачкообразным повышением частоты (имитация работы K-CAM). 

 

Схема контроллера в формате sPlan 6.0, разводка печатной платы под ЛУТ в формате Sprint-Layout 5.0 и файл прошивки в формате *.hex вы можете скачать ниже:

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

Плата  в одностороннем варианте с перемычками (не тестировалась):

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

 

Вместо PIC18F2320 можно использовать PIC18F2220, но в интернет магазинах они дороже..., кому очень надо пишите в личку, прошивку в *.hex под него вышлю.

 

 

Опорное напряжение на С1 и С2 в режиме 1/16 и 1/32 шага

Опорное напряжение на С1 и С2 в режиме 1/16 и 1/32 шага

 

P.S. Данная информация предоставлена не для коммерческого использования. 

Метки к статье: cnc, чпу, драйвер двигателя, контроллер шагового, микрошаг, шаговый двигатель, PIC18F2320

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

19 декабря 2008 11:52

Информация к комментарию
  • Группа: Журналисты
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 13.07.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 10
  • Комментариев: 181
Данный блок разрабатывался для домашнего использования, а не на производстве. В данный момент есть в планах разработать контроллер промышленного образца (в принципе почти готово), но интерфейс, в любом случае, будет отдельным, тоже пока в планах. Ну и для больших расстояний все равно не COM а RS485...
<
Vladirumz

22 декабря 2008 22:15

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Отличная работа. Твердая пятерка.
<
platta_

10 апреля 2009 22:41

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
мне надо ври-цнц повна версія (пожалуста) wink
<
administrator

12 апреля 2009 14:14

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
platta_, не делали, и смысла делать подобную версию не видим. У них на сайте есть много вариантов под эту прогу.
<
rutic

5 июня 2009 19:14

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Вопрос не втему, но на видео управление осуществляется с использованием сенсорного дисплея. Где можно найти информацию по таким дисплеям?
Искал в интернете, но кроме общего описания ничего конкретного не нашёл:(
<
administrator

7 июня 2009 18:03

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
rutic, информации по подобным дисплеям в интернете навалом, ищи лучше
Назад Вперед
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.