www.quad.ru

\главная\р.л. конструкции\разное\...

Использование шаговых двигателей  (управление шаговыми двигателями с помощью компьютера)

В данной статье описан один из наиболее простых методов подключения нескольких шаговых двигателей к компьютеру через порт LPT, а алгоритм управления двигателями. По сравнению с обычными двигателями постоянного тока, шаговые двигатели требуют значительно более сложных схем управления, которые должны выполнять все коммутации обмоток при работе двигателя.

В зависимости от конфигурации обмоток двигатели делятся на биполярные и униполярные. Для управления биполярным двигателем требуется более сложный драйвер. Драйвер – так называется силовая часть электро схемы управления шаговым двигателем, не путать с программным драйвером.

Наиболее полно описание видов шаговых двигателей изложено в статье http://www.telesys.ru/indexold.shtml.

Я, в своих экспериментах использовал шаговые двигатели от 5,25-дюймов дисководов. В основном в дисководах попадаются двигатели с сопротивлением обмоток 70 ом и напряжением питания 12в. Всю электрическую схему можно разбить на две части: контроллер (буфер) и драйвер см.рис.1.

Разработанный мной контроллер может обслуживать до 16 шаговых двигателей, он собран на трех микросхемах 555TM7. Схема контроллера изображена на рис.2.

Контроллер подключается к LPT. Привожу назначение выводов разъема порта LPT.

выв.

Название

Направление

Описание

1

STROBE

ввод и вывод

устанавливается PC после завершения каждой передачи данных

2/9

DO-D7

вывод

8 линий данных

10

АСК

ввод

устанавливается в "0" внешним устройством после приема байта

11

BUSY

ввод

устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1»

12

Paper out

ввод

для принтеров

13

Select

ввод

устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 »

14

Autofeed

Ввод и вывод

15

Error

ввод

индицирует об ошибке

16

Initialize

Ввод и вывод

17

Select In

Ввод и вывод

18-25

Ground

GND

общий провод

Я разбил 8 бит данных идущих от LPT  на две группы по 4 бит: «данные» (bit 0-3) и «адреса» (bit 4-7)

 

0

1

2

3

4

5

6

7

данные

адрес –определяет на какой двигатель придет сигнал - данные

«Данные» передаются на триггеры ТМ7 выводы 2, 3, 6,7 (D1, D2, D3, D4 см.рис.2), а «адреса» определяют какой из триггеров запишет эти «данные».

Рассмотрим примеры:

Биты LPT

Примечание

7

6

5

4

3

2

1

0

«адрес»
№ драйвера

«данные»

4

3

2

1

4

3

2

1

0

0

0

1

0

1

0

1

Данные 0101 запишутся в триггер 1 и передадутся в драйвер 1

0

0

1

0

0

1

0

1

Данные 0101 запишутся в триггер 1 и передадутся в драйвер 2

0

1

0

0

0

1

0

1

Данные 0101 запишутся в триггер 1 и передадутся в драйвер 3

0

0

0

0

1

0

1

1

Данные никуда не поступят, т.к. не выбран «адрес»

0

1

1

1

1

0

1

1

Данные 1011 запишутся сразу в три триггера 1,2,3

В моей схеме 7 бит не используется т.к. применено 3 двигателя.

Для подключения к схеме 16 двигателей необходимо на управляющие биты «адреса» установить дешифратор. К выходам ТМ7 подключается драйвер – силовые ключи коммутирующие обмотки шагового двигателя. Драйвер состоит из 4х транзисторов КТ 972 см.рис.3.

Диоды можно использовать любые с допустимым импульсным током 200мА

Также можно использовать серийные микросхемы (stepper motor driver), например ULN 2004 (9 ключей) на 0.6А. или НА13408 (1.5А) см.рис.4

Для питания контроллера и шаговых двигателей понадобится блок питания.

Его мощность зависит от мощности шаговых двигателей. При использовании двигателей от 5" дисководов потребляемый ток будет равен: 3 двигателя, одновременно может запитано по 2 обмотки (полу-шаговый режим) по 0.6А т.е.

3х2х0,6=3,6А

А теперь о том как управлять контроллером и шаговыми двигателями с помощью компьютера. Проще всего из Qbasic (под DOS)

Команда

OUT 888, Х
Порт принтера LPT имеет адрес 888. процедурой OUT мы в порт помещаем число Х.
Повернем двигатель №1 на один оборот:
OUT 888, 17 ‘ число 00010001
‘задержка
OUT 888, 18 ‘ число 00010010
‘задержка
OUT 888, 20 ‘ число 00010100
‘задержка
OUT 888, 24 ‘ число 00011000
‘задержка
После каждой команды необходимо поставить задержку, т.к. шаговый двигатель не успеет повернуться в следующее положение.
Например создать пустой цикл:
FOR i = 1 TO 100000
NEXT i

Максимальная частота коммутации обмоток шагового двигателя (те которые были у меня) 2000Гц, что соответствует 4 об/сек. При большей частоте двигатель будет пропускать шаги.

На основании выше изложенной методики, мной бал собран трех координатный станок. С помощью которого я рисую и сверлю печатные платы. Рис.5.

Подробнее можно посмотреть на сайте http://vri-cnc.ru

Также на сайте имеется программа под Windows XP для управления самодельным станком с ЧПУ. Программа позволят рисовать на станке платы нарисованные в AutoCad, SprintLayout, Corel DRAW, P-Cad или из любой другой программы конвертирующей файлы в DXF, Gerber.

Ветров Роман
9.04.2007. vetrovroman на маил.ру



Глас народа
08.06.2012 17:09 а какой драйвер надо для биполярника (не ULN2003AN ?) и как его п...  --  иван
26.02.2012 17:44 Ищу помощь в изготовлении станка лазерной гравировки.Изготовление...  --  нз
14.09.2011 14:05 1...  --  lunli
08.04.2011 22:08 ...  -- 
16.02.2011 18:33 Автоматизированный комплекс плазменной резки на ШД-5М...  -- 
27.01.2011 17:37 Схема управления двумя ШД есть на AVRmicro.inf.ua поиск через yan...  --  AVKrobotics...
24.01.2011 15:16 Блин. Соврал. Новый адрес: vri-cnc . ru (лишние пр...  --  Adders
24.01.2011 15:13 Господа! сайт давно перехал - vri - cnc . narod . ru (лишние п...  --  Adders
17.12.2010 15:38 DXF формат создаёт АТОКАД...  --  Capral
17.12.2010 15:36 Спасибо!Очень нужная статья!!!...  --  Capral
29.10.2010 16:24 Роман, я уже несколько дней ищу простую схему управления, твоя са...  --  druzz55
21.05.2010 01:59 показать...  -- 
29.04.2010 19:28 клас ...  -- 
17.12.2009 23:33 идея хор! , ? зачем Блок Питания "умножать" на 3 двигателя, если ...  --  Алхимик
19.11.2009 19:48 какой нужен драйвер к шд 5м1...  --  zahar
16.11.2009 23:25 отлично...  --  123
09.10.2009 10:46 ...  -- 
01.10.2009 12:11 (управление шаговыми двигателями с помощью компьютера)...  --  radik
28.09.2009 16:24 Народ, как запитать моторчик с флопика, тот который головку позиц...  --  Gusluk
15.09.2009 10:25 А МОЖНО СОБРАТЬ САМОМУ КОНТРОЛЛЕРДРАЙВЕР?И ЧТО НУЖНО ,КАКИЕ ЗАПЧА...  --  HWARANG88
29.05.2009 19:39 Народ! Я Учусь в Воронежском политехе! Спроектировал Гибридный ша...  --  Willi
22.04.2009 20:01 Братцы, а подскажите кто-нибудь, какого типа стоят шаговые двигат...  --  Саня
22.04.2009 19:52 A фиг его знает...  --  попдлотбь
22.04.2009 19:48 Буду пробовать....Непонятного - не меряно, но интересно, что полу...  --  Саня
04.04.2009 17:30 Кто повторил отзовитесь...  --  urclub
10.12.2008 12:20 Господа ктонибудь может подказать схему подключения шагового двиг...  --  Alex
11.11.2008 10:10 Меня интересует еправление спутниковой антеной спомощью компа мож...  --  Алексей
10.11.2008 13:40 Фигня а не схема. На половине ее деталей можно классический "step...  --  SSB
25.10.2008 21:40 Ребята, эта тема очень итересная. Мне она нравится, но новичёк в ...  --  Александр
06.01.2008 00:39 тема хорошая.станок знаю балясины сам точит.принцип тот же.механи...  --  гена можно
27.12.2007 12:54 а описание формаьта dxf есть у кого нибудь?дайте мне пожалуйста,к...  --  ilser
16.12.2007 17:40 а хочется проги - то.......  --  valmet
16.08.2007 04:57 там есть бесплатная програмулька я еее тестил но она что не мн...  --  Степаныч
13.06.2007 23:41 Так точнее, без кавычек "vri-cnc.narod.ru/load/VRI-cnc-7D.rar"...  -- 
13.06.2007 23:40 Качайте здесь _vri-cnc.narod.ru/load/VRI-cnc-7D.rar"...  --  Ammo
12.06.2007 08:40 Да. Многим этот станок нужен. Но я непонимаю тех людей, которие в...  --  Владимир US5EIW...
28.05.2007 22:45 Я так и не понял, прога платная ?...  --  Степан
04.05.2007 10:07 Если бы уважаемый Автор запаковал все материалы c сайта, касающие...  --  Cергей
02.05.2007 11:00 Да тема ну очень интересная и актуальная поскольку сверлить платы...  --  Владимир RA9FUE...
30.04.2007 17:31 Нет это by.ru такой глючный. Автору просьба, загрузить на этот са...  --  Vic
30.04.2007 16:21 Не могу скачать программу с сайта temport.by.ru , пишет запрещённ...  --  jerm

Возврат