» » Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.1
Информация к новости
  • Просмотров: 164445
  • 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.
<
lasers

16 апреля 2015 22:39

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

Цитата: MaksimB
..тогда могу посоветовать следующее..

При проверке при программировании не было ошибки. Сохранил всю информацию. Спасибо огромное!

<
MaksimB

17 апреля 2015 08:23

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

Уважаемый Lasers, у вас заработал контроллер на коммерческой прошивке?

<
lasers

17 апреля 2015 22:43

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

Цитата: MaksimB
у вас заработал контроллер на коммерческой прошивке?

Работает у Gigs.

Я до последнего момента сомневался в работоспособности коммерческой прошивки. У меня работают 4 контроллера V4.1 для униполярного ШД. Думаю что и V5.1 будет работать. Главное что прошивка, как вы говорите, рабочая. При исправных деталях и отсутствии ошибок при монтаже все обычно работает. Главное я еще узнал у Gigs что можно крутить такие мощные движки!  Буду прошивать с учетом ваших советов.



Цитата: MaksimB
..После попробуйте прочитать то, что в него записалось..
B a y!!! Спасибо!!!

<
lasers

21 апреля 2015 06:22

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

Цитата: gigs
..Кому нужно крутить двигатели 110,130 серии рекомендую ставить транзисторы irf250..

Как вы припаяли их к плате если растояния между выводами у них больше? Не изменяли монтажку? Спасибо.

<
gigs

25 апреля 2015 23:55

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

Цитата: lasers
Не изменяли монтажку?
плату чуть перерисовал в sprint layout 

<
lasers

27 апреля 2015 08:42

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

 Получается что небольшие изменения в данной схеме при монтаже допустимы. Спасибо.



Понял что изменения в монтаже касаются только силовой части монтажа http://s020.radikal.ru/i716/1504/c4/811524ca8991.jpg

<
MadMan

27 апреля 2015 12:58

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 2.04.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 4

Цитата: MaksimB
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).

К сожалению помимо тока удержания(в моем случае 0,5А) иногда бывает такое что транзисторы просто не закрываются (не ШИМ) и через них шурует 4А. Контролер не подает SD на IC4-7. Собрал вторую плату, к сожалению результат тот же. Если у кого то есть какие то идеи прошу поделится.

Заранее спасибо.



Двигатель использую такой:

http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/3303_0_Datasheet.pdf

<
MaksimB

27 апреля 2015 15:41

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

А у меня другая проблема: отсутствуют сигналы на входах IN IC4-7. Почему это происходит - не пойму. Самое интересное наблюдается и на обычной и на коммерческой прошивке. Без переделки платы (разводки) я пробовал менять микроконтроллеры. Один МК на обычной прошивке заработал, причё очень даже неплохо. Я его выпаял и залил в него коммерческую. Запял в плату. Неработает. Есть все сигналы, есть ШИМ, но нет управления на входы IN. Я выпаял этот МК и в него перезалил обычную прошивку. После сборки результат тот-же. Все сигналы есть, контроллер при старте мигает диодом два раза, есть ШИМ (в соотвествии с положением переключателей), но нет сигнала с выходов МК на IN IC4-7. Плату делал сам по материалам, указанным в статье. Ничего в ней не менял только МК. Почему не работает не понятно, почему заработало один раз тоже не понятно. Проблема не решена. Разбираюсь. 

<
MadMan

27 апреля 2015 16:13

Информация к комментарию
  • Группа: Посетители
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 2.04.2015
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 4

Цитата: MaksimB
А у меня другая проблема: отсутствуют сигналы на входах IN IC4-7. Почему это происходит - не пойму. Самое интересное наблюдается и на обычной и на коммерческой прошивке. Без переделки платы (разводки) я пробовал менять микроконтроллеры. Один МК на обычной прошивке заработал, причё очень даже неплохо. Я его выпаял и залил в него коммерческую. Запял в плату. Неработает. Есть все сигналы, есть ШИМ, но нет управления на входы IN. Я выпаял этот МК и в него перезалил обычную прошивку. После сборки результат тот-же. Все сигналы есть, контроллер при старте мигает диодом два раза, есть ШИМ (в соотвествии с положением переключателей), но нет сигнала с выходов МК на IN IC4-7. Плату делал сам по материалам, указанным в статье. Ничего в ней не менял только МК. Почему не работает не понятно, почему заработало один раз тоже не понятно. Проблема не решена. Разбираюсь.

Попробуйте убрать галочку в настройках выходного сигнала навпротив Enable* / Active Low.

<
MaksimB

28 апреля 2015 14:42

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

Цитата: MadMan
Попробуйте убрать галочку в настройках выходного сигнала навпротив Enable* / Active Low.

Милый Вы мой человек, где же Вы раньше были? Столько дурной работы пришлось передалать. Действительно, скорректировал настройки и всё заработало как надо. Зато приобрёл бесценный опыт.

Спасибо.



MadMan, скажите, а какие конкретно у вас установлены драйверы управления силовыми транзисторами (полная маркировка и тип корпуса)?

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