Главная > Домашнее ЧПУ (CNC) > Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.0

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.0


16 июля 2009. Разместил: Sergey_r

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.

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя

Особенности контроллера биполярного двигателя PIC BINAR CNC 5.0:

 

  • Аппаратная ШИМ регулировка ограничения тока фаз
  • Режим удержания при отсутствии сигнала STEP более 2-х секунд (при указанных номиналах ~ 50% от номинала)
  • Реализован режим “fixed time off”.
  • Большой 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)

 

Микрошаговый контроллер биполярного шагового двигателя V5.0

 

Регулировка тока фаз осуществляется с помощью резисторов R24 и R26. При указанных номиналах на схеме ток равен 2 амперам.

Перемычками JP2-JP4 на плате переключаются режимы работы «шаг», «полушаг» и «микрошаг»:

 

Режимы работы         JP2          JP3          JP4

1                                  off            off            off

1/2                               off            off            on

1/4                               off            on             off

Только в коммерческой версии прошивки:

1/5                               off             on            on

1/8                               on              off           off

1/10                             on              off           on

1/16                             on              on            off

1/32                             on              on            on

 

Режим удержания с понижением тока фаз будет работать при установленной перемычке JP1. Ток удержания зависит от номиналов R21 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». При наведении курсора на элемент - отображается его номинал, поэтому нумерация элементов не приведена. Силовые транзисторы T1 – T8 монтируются на плату с нижней стороны печатной платы (пластиком к плате) для удобства крепления радиатора (как на фото). Изоляция транзисторов через теплопроводящие прокладки от радиатора ОБЯЗАТЕЛЬНА!!!

Печатная плата контроллера

На плате не промаркированы разъемы, поэтому маркировку привожу здесь. Входной разъем  - * +12v * GND * GND * STEP * DIR * ENABLE *  Выходной разъем - * обмотка А1 * обмотка А2 * обмотка В1 * обмотка В2 * GND * +48v *
 
Настройка сводится в основном к расчету резисторов R24 и R26 от которых зависит ток ШД. R24 = R26 = 27000 / ( 3,175 / ( R * I ) – 1 )), где R = R30 и R32, I = требуемый ток фазы. Желательно проконтролировать величину выставленного тока на резисторах R30 и R32 осциллографом, т.к. на практике он получается немного завышен от расчетного, причем чем выше напряжение питания силовой части, тем больше отклонение. Так к примеру при напряжении питания ШД 48 вольт и токе 2 ампера по расчету R24 и R26 должны быть 1k8 а на практике получается 1k5. Объясняется данный эффект задержками в аналоговых частях схемы. Частота ШИМ зависит от индуктивности обмоток двигателя и номиналов R13, C1 и R14, C2 которые определяют время Toff. Toff = - Ln ( 0,5 ) * R * C, где R = R13 = R14 и C = C1 = C2. При данных номиналах Toff = 16,6 мкСек. Рекомендуемые модели ШД для данного драйвера: FL42, FL57, FL86.
 
Для самостоятельного изготовления рекомендуется улучшенная версия 5.1
 
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
 
Вернуться назад