» » Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1
Информация к новости
  • Просмотров: 168618
  • 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

8 апреля 2015 17:26

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

[quote=freedom]span style="color: #1b1f21; font-family: 'Trebuchet MS', Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 13px; line-height: 17px; text-align: justify; word-spacing: 0px;">R35 = R49 = (39,000 * 3,175) / ((R * I) - 1), where R = R25 and R48, I = the desired current phase.
I am calculaing but failed .
Equation may be printing mistake.
Please re write the equation/ formula
which unit ?
R = ohm or kiloohm ?
I= amp or miliamp ?


В описании контроллера v. 5.1 действительно допущена опечатка в формуле для расчёта сопротивления подстроечных резисторов  R35, R49. В действительности она должна иметь следующий вид:

R35=R49=39000/((3.175/Rдт*Iдв)-1);

где 39000 - сопротивление обратной связи, Ом (R30, R37);

     Rдт - сопротвление резистора датчика тока, Ом (R25, R48 в нашем случае 0,1 Ом);

     Iдв - номинальный ток двигателя, А.

Так для двигателя, расчитанного на ток 3А и для номиналов схемы имеем:

R35=R49=39000/((3.175/0.1*3)-1)=4069.6 Ом



Пробовал запустить контроллер с коммерческой прошивкой. Однозначно не пошёл. Судя по осциллограммам думаю, что не корректная логика управления драйверами IR2104S. Из-за этого силовая часть не работает вообще. Выпаял микроконтроллер. Залил в него некоммерческую прошивку. Всё летает. Я думаю, что коммерческая прошивка, предложенная здесь для скачивания, не совсем для этой схемы контроллера, а, как мне кажется для версии v. 5.0. Не сочтите за наглость, но всё таки не могли бы вы перепроверить, и, если я действительно прав, то выложить корректную прошивку.

Спасибо.



Цитата: MadMan
Добрый день. Ни у кого не возникали проблемы с драйвером? У меня почему то после прекращения подачи управляющих сигналов на МК не закрываются транзисторы и через них идет очень большой ток. Не могу понять в чем дело. Пробовал обе прошивки, еффект один. Если у кого то такое было прошу отписатся как побороли. Заранее спасибо.

 

То, что вы описываете называется режимом удержания. Когда на контроллер не подаются управляющие сигналы двигатель должен быть зафиксирован в строго определённом положении. Для этого на него подаётся питание согласно алгоритму, заложенному в контроллере. В обычном режиме ток удержания равен рабочему току. На практике этого более, чем достаточно. Поэтому существует другой режим, в котором ток удержания спустя некоторое время уменьшается (см. в описании работы контроллера).

Удачи

<
lasers

9 апреля 2015 19:16

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 17.06.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 19

Цитата: MaksimB
..Эта защита включена не на всю память, а на отдельную её часть и начинается она с адреса 0100h. На работоспособность это не влияет.

В новостях сайта дается информация что открыт доступ к коммерческой прошивке - 'то и есть тиражирование "для себя". Посмотрите что удается записать на контроллер с данной ощибке и обьем занимаемой коммерческой прошивкой памяти. 

<
MaksimB

9 апреля 2015 20:48

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

Цитата: lasers
Цитата: MaksimB
..Эта защита включена не на всю память, а на отдельную её часть и начинается она с адреса 0100h. На работоспособность это не влияет.

В новостях сайта дается информация что открыт доступ к коммерческой прошивке - 'то и есть тиражирование "для себя". Посмотрите что удается записать на контроллер с данной ощибке и обьем занимаемой коммерческой прошивкой памяти. 

 

Так настроены биты конфигурации микроконтроллера. При записи будет всё ОК. Но при чтении кода из микроконтроллера после адреса 0100h вы увидите только 0000 0000 ... Попробуйте поиграться битами конфигурации согласно даташиту. Да, ещё, эти самые биты конфигурации прописаны в самой прошивке, поэтому авторы и не стали "заморачиваться" с их корректировкой. Кто захочет, разберётся.

<
lasers

10 апреля 2015 21:02

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 17.06.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 19

Цитата: MaksimB
Выпаял микроконтроллер. Залил в него некоммерческую прошивку. Всё летает. Я думаю, что коммерческая прошивка, предложенная здесь для скачивания, не совсем для этой схемы контроллера, а, как мне кажется для версии v. 5.0. Не сочтите за наглость, но всё таки не могли бы вы перепроверить, и, если я действительно прав, то выложить корректную прошивку.

А я не стал впаивать контроллер который уже в процессе прошивки  выдает сбой. Придется пользоваться некомерческой прошивкой. Думаю как контроллер униполярного переделать, т.к. на него есть нормальная прошивка с микрошагом 1/32. Все вроде в схеме есть только нужно принять меры что бы сквозного тока не было. При любом раскладе покупать готовый контроллер нет возможности.

<
gigs

13 апреля 2015 12:36

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 9.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 4

Всем у кого не работает контроллер,ищите причину в монтаже,програматаре,контрафактных радиодеталях

Правильно собранный девайс запускаеться с первого раза!

Кому нужно крутить двигатели 110,130 серии рекомендую ставить транзисторы irf250 и обязательно усилять дорожки медными жилами,так же нужно использовать в цепи питания дампер что бы обраткой от шд не вышибало транзисторы

У меня данные контроллеры работают на напряжении 130-140 вольт

ОГРОМНОЕ спасибо Сергею за проделанную работу,и за щедрость!

 

с ув дмитрий

 

http://s017.radikal.ru/i434/1504/38/daa087fafab9.jpg

http://s014.radikal.ru/i326/1504/2b/bc1d00a58e6a.jpg

http://s018.radikal.ru/i522/1504/1f/51001305d19c.jpg

http://www.youtube.com/watch?v=e432Y2FcvMY

<
lasers

14 апреля 2015 22:51

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 17.06.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 19

Цитата: gigs
Всем у кого не работает контроллер,ищите причину в монтаже,програматаре,контрафактных радиодеталях

Каким программатором и какой программой вы пользовались при записи на контроллер и не было при записи предупреждений об ошибке (или вы проверку при записи и чтении отключали)? Схемой дампера (ссылкой на вашу схему) который вы установили на данный контроллер не поделитесь? Спасибо.



Цитата: gigs
Правильно собранный девайс запускаеться с первого раза!

У вас так замечательно работают контроллеры с записанной на них коммерческой прошивки??

<
gigs

14 апреля 2015 23:12

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 9.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 4

Цитата: lasers
Каким программатором и какой программой вы пользовались при записи на контроллер и не было при записи предупреждений об ошибке

програматор вот такой,самый простятский http://vzlom.vov.ru/PICProg.htm

программа icprog,winpic800

при проверке пишет ошибку с адреса 0100 ,так как у автора изначально стоит защита от прочтения,на это не надо обращать внимание,просто вставил pic в програматор,прошил и все

Цитата: lasers
Схемой дампера (ссылкой на вашу схему) который вы установили на данный контроллер не поделитесь?

дампер делал по схеме с двумя транзистарами с этого сайта http://cnc-controller.ru/dumper.html

транзисторы подбирал под свой вольтаж,марку сейчас не помню,но если надо могу завтро глянуть и написать

 

p:s в предидущем сообщении написал irf250 ,правильно irfp250

<
lasers

15 апреля 2015 08:34

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 17.06.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 19

Спасибо огромное! Были ли увас установлены при прошивании в icProg галочки в программе? http://s015.radikal.ru/i330/1504/21/3ddb926e507d.jpg

<
gigs

15 апреля 2015 10:46

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 9.01.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 4

Цитата: lasers
Спасибо огромное! Были ли увас установлены при прошивании в icProg галочки в программе?
вечером гляну,компьютер дома,но заранее предпологаю что галочки не активны

еще совет,при первом запуске подключайте силовую часть через какое-нибудь сопротивление,я использую 5ти килловатный электротен,спасает от многих проблем(попадались контрофактные ir2104)

с сопротивлением хоть транзисторы сразу не вышибает 

<
MaksimB

16 апреля 2015 09:01

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

Цитата: lasers
А я не стал впаивать контроллер который уже в процессе прошивки  выдает сбой. Придется пользоваться некомерческой прошивкой. Думаю как контроллер униполярного переделать, т.к. на него есть нормальная прошивка с микрошагом 1/32. Все вроде в схеме есть только нужно принять меры что бы сквозного тока не было. При любом раскладе покупать готовый контроллер нет возможности.

С чего Вы взяли, что у вас сбой. В программе IC-prog отмечаете галочку "Проверка при программировании" и прошиваете свой PIC. Если всё ОК, значит контроллер прошит правильно. Дальнейшие проверки не дадут положительного результата, поскольку в самой прошивке коммерческой версии стоит защита на чтение кода, начиная с адреса 0100h. Так должно быть!  wink

Если вы всё ещё сомневаетесь, тогда могу посоветовать следующее. Перед программированием замените значение в 5 слове конфигурациии (Config 5 = C000) на такое значение (Config 5 = C00F). Далее выполните программирование микроконтроллера. После попробуйте прочитать то, что в него записалось. Вы будете приятно удивлены. Пробуйте.

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